多数体外化学安全评估在环境空气中进行，但许多人体组织处于更低生理氧水平，这种不匹配可改变氧化还原状态、应激信号和化学效应解释。本文提出R3ACT（Redox & Antioxidant Capacity Tracker），一种无动物、氧控活细胞新方法学，用于机制剖析氧化还原扰动和抗氧化反应激活。在适应5 kPa O2的人HaCaT角...
单壁碳纳米管（SWCNTs）因表面修饰可在近红外（NIR）区发射荧光，从而实现对特定分子的识别。本研究通过用鸟嘌呤-胸腺嘧啶-腺嘌呤（GTA）20重复单链DNA结构包裹SWCNT，开发了一种针对神经递质多巴胺（DA）的选择性传感系统。传感分析在近红外区通过定制显微镜系统进行荧光测量，并考察了所开发的(GTA)20-SWCNT传感器在...
系统性红斑狼疮（SLE）是一种慢性自身免疫病，抗双链DNA（anti-dsDNA）抗体是其重要血清学标志物。传统检测方法主要依赖抗原–抗体结合反应，常存在灵敏度与特异性有限、操作繁琐、耗时且不适合精准临床分析等问题。本文开发了一种将循环置换荧光蛋白（cpFP）生物传感器与微流控芯片相结合的集成检测系统，用于快速、可靠地检测抗dsDN...
本文报道了一种用于 PROTAC 三元复合物分析的邻近结合检测（proximity binding assay, PBA）。PROTAC 或分子胶通过桥接两个蛋白形成三元复合物，是靶向蛋白降解的前提，但在药物发现中同时分析这些相互作用仍具挑战。该检测在生物传感器表面同时测量二元和三元相互作用动力学：目标蛋白和泛素 E3 连接酶底物结...
基于 μ-阿片受体（MOR）激动剂对不宁腿综合征（RLS）有效，以及阿片戒断患者常出现 RLS 样表型，作者假设 RLS 与阿片戒断不安具有共同神经生物学机制，并可能涉及纹状体纹岛区共表达 MOR 与多巴胺 D1 受体（D1R）的 GABA 能神经元敏感性增加；这些神经元向苍白球内侧部（GPi，啮齿类为豆状核 EPN）释放 GABA...
本文报道了一种将CMOS嵌入式减材微流控与单光子雪崩二极管（SPAD）荧光寿命传感器集成的芯片级生物传感平台。微流道通过在标准TSMC 180 nm CMOS工艺的后端金属（BEOL）布线层中选择性湿法刻蚀形成，使分析物与SPAD活性区距离缩短至约7 μm，同时保持精确对准。该平台实现了两个独立流体通道下两个SPAD的并行读出，每个...
微生物细胞工厂中精细化学品产量不足仍是主要瓶颈。体内酶在合成支架上共定位可提升代谢效率，但现有方法常费时且低效。本文开发了一种“scaffoldomics”平台，即用于生物合成途径组合支架化的通用合成框架，可构建多种多酶复合体，并最多将四个途径酶组装到蛋白支架上。作为概念验证，该平台被应用于柚皮素（naringenin）生物合成。作...
磷酸酶和张力蛋白同源物诱导激酶1（PINK1）是一种线粒体丝氨酸/苏氨酸激酶，参与线粒体自噬、细胞死亡和细胞生物能量调节。健康线粒体中 PINK1 被切割降解，线粒体损伤后全长 PINK1 稳定、二聚并自磷酸化激活，进而磷酸化 Parkin 和泛素，标记受损线粒体。现有 PINK1 研究多依赖整体检测，只能提供活性快照，难以反映单细...
胰高血糖素是由胰腺α细胞分泌的肽类激素，可升高血糖，在糖尿病发生与血糖稳态中发挥关键作用。由于胰高血糖素与其他前胰高血糖素来源肽结构相似，抗体法常出现交叉反应，使其准确定量困难；在低血糖等场景中，快速且特异的检测尤为重要。本研究旨在开发兼具高特异性、快速检测和易操作性的胰高血糖素特异探针。作者以胰高血糖素受体氨基酸序列为来源，通过肽...
基于蛋白的活性药物成分（API）表征通常需要复杂分析方案，尤其当蛋白药物制成片剂时。荧光偏振分析（FPA）虽未被许多国家药典收载，但快速、灵敏、可自动化，适合高通量分析和实时质量控制，是蛋白药物标准化的有前景方法。为评估FPA用于片剂中蛋白药物分析，本研究采用荧光标记合成壳低聚糖示踪剂，对片剂中溶菌酶进行定量。结果表明，该方法克服了...
阿莫西林（AMX）是广泛用于治疗感染性疾病的抗生素，但其在食物链和环境中的过量残留会严重威胁公共健康，因此需要精准监测。荧光光谱法因快速、简便、成本低而受到关注，但传统有机染料或量子点（QDs）探针存在分离困难、易污染、生物相容性和安全性差、特异性不足以及难以原位检测等局限。为此，作者开发了一种基于分子印迹聚合物（MIP）/CdTe...
本文为已发表文章《In vivo measurement of an Apelin gradient with a genetically encoded APLNR conformation biosensor》的作者更正。原研究报道了一种遗传编码的 APLNR 构象生物传感器，用于在活体中测量 Apelin 梯度。更正说明原图 ...
随着辅助生殖技术发展，精子冷冻保存在临床和研究中日益重要，但冻融过程中维持DNA完整性仍是难题。本研究提出一种基于TdT/Cas12a的生物传感器，用于精子DNA断点的精确检测与定量。与传统精子染色质结构分析（SCSA）相比，该传感器具有极高灵敏度，可检测低至0.001 nM的DNA断裂，并具备分子水平分辨率，可实现断点定位与定量。...
杂化纳米结构可通过协同整合不同纳米材料的独特性质，实现超越单一组分的功能。本研究设计了不同异质结构型的单根 ZnO–Ag 杂化纳米棒（NRs），每根杂化纳米棒由单根 ZnO 纳米棒与单根 Ag 纳米棒形成结。作者将 ZnO–Ag 杂化纳米棒用于荧光检测模型化学分析物罗丹明6G（R6G）和生物标志物肿瘤坏死因子-α（TNF-α），并在...
塑料垃圾持续威胁生态系统和人类健康。尽管塑料降解酶性能提升，但缺乏高通量筛选（HTS）工具限制酶工程应用。本研究开发基于 BmoR 的荧光全细胞生物传感器，检测聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）降解产物乙二醇（EG），用于 PET 降解酶定向进化。通过荧光激活细胞分选（FACS）辅助转录因子工程，定制 EG 响应型 BmoR 突变体，提...
化石燃料消耗加剧资源枯竭与环境污染，异戊醇、异丁醇等支链高级醇因性质接近汽油而成为下一代生物燃料候选。微生物发酵可提供绿色、可持续、可再生的替代路线，但异戊醇发酵产率尚未达到工业规模。本研究利用可诱导碱基编辑工具 Helicase-AID 构建基因组尺度连续扰动库，并结合异戊醇生物传感器进行高通量筛选，获得五个高产突变体。突变体均表...
金属与非金属掺杂碳点因光学和电子性能增强而受到关注。本研究以聚乙烯亚胺（PEI）为前驱体，通过水热法合成氮掺杂碳点（CD）以及镍、铜共掺杂碳点（NiCD、CuCD）。所得碳点在350 nm激发下于470 nm发射蓝色荧光，并被用于胆红素（bilirubin, BR）的荧光检测。在0.5–280 µM范围内，碳点荧光强度随BR浓度增加...
细胞外调节激酶（ERK）通过不同激活模式调控多种细胞功能。基因编码荧光探针是解析活细胞 ERK 活性动态的重要工具。本研究在已报道的 ERK 荧光共振能量转移（FRET）探针 EKAREN5 基础上，将 mTurquoise2 和 YPet 序列分别替换为 mTurquoise-GL 和 YPet 同义密码子变体，构建改良生物传感器...
微小RNA（miRNAs）在过敏性鼻炎（AR）免疫细胞分化与免疫应答调控中发挥关键作用，miRNA-155在AR发病中显著上调，可作为AR诊断标志物。基于上转换纳米颗粒（UCNPs）的荧光传感器虽已用于miRNA检测，但聚合物包覆、表面钝化与DNA功能化仍具挑战。本研究将发夹DNA1（H1）通过磺酰胺键修饰到UCNPs表面的聚磺酸薄...
雌激素受体（ER）包括 ERα 和 ERβ，通过同源或异源二聚体形成调控细胞生长与分化，但精确检测其二聚化仍具挑战。本研究开发并优化了基于荧光共振能量转移（FRET）的基因编码生物传感器，用于在活细胞中实时监测 ER 动态。通过结构分析、连接肽比较和最优荧光蛋白对筛选，作者构建了三种可检测细胞核内 ERαα、ERαβ 和 ERββ ...