生物传感器是合成生物学中调控基因表达的重要工具。配体响应型转录因子可将胞内代谢物浓度与基因表达偶联，用于动态调控和高通量代谢物生产株筛选。本研究建立酿酒酵母WAR1转录调控因子与PDR12启动子构成的有机酸生物传感器，用于检测莽草酸途径产生的对羟基苯甲酸（PHBA），并以绿色荧光蛋白（GFP）表达作为输出。通过将WAR1转录调控因子...
本文提出一种用于模块化生物传感器开发的可打印聚合物–石墨烯纳米复合墨水平台。该墨水由儿茶酚修饰壳聚糖和负载铂纳米颗粒的还原氧化石墨烯（rGO–Pt）组成。作者通过羰基二亚胺化学将氢咖啡酸（HCA）偶联到壳聚糖氨基上，引入儿茶酚基团，以提高水溶性并赋予对多种基底的粘附性。将乙二醇中的 rGO–Pt 分散液与改性壳聚糖水溶液混合后，得到...
激酶转位报告蛋白（KTR）是一类遗传编码的荧光活性传感器，可将激酶活性转化为核质穿梭平衡，用于观察单细胞信号动态。本研究将第一代细胞外信号调节激酶（ERK）KTR改造为便于在秀丽隐杆线虫体内使用的ERK-nKTR。该传感器通过分析单个细胞核即可对ERK活性进行定性和定量评估，并能在多种细胞背景下忠实报告发育和神经功能中的ERK活性。...
生物分子的磷酸化与去磷酸化是重要生理过程，碱性磷酸酶（ALP）活性异常与多种疾病相关，因此需要简单灵敏的ALP活性检测方法。为模拟生物条件，作者将水溶性磷酸化七肽Gly-Pro-Gly-Asn-p-Tyr-Gly-Ala（pGA）用胺化七甲氰染料（Cy）标记，得到低荧光标记肽Cy-pGA。合成的Cy-pGA与Eu3+掺杂氧化物Y0....
金黄色葡萄球菌是引起医疗相关和社区获得性感染的重要病原体，早期诊断对阻止疾病进展和减少并发症至关重要。本研究从 M13 噬菌体展示随机九肽库中筛选出能特异性结合金黄色葡萄球菌细胞表面的噬菌体克隆 St.au9IVS5，展示肽序列为 RVRSAPSSS。ELISA 证实其与金黄色葡萄球菌特异性结合；Western blot 表明该噬菌...
近红外（NIR）光学检测生物分子具有高灵敏度和可靠性，但仍具挑战性。本文报道了一种金纳米棒（AuNRs）覆盖砷化镓纳米角阵列（GaAs NHA）系统，可用于 DNA 和蛋白的超灵敏、特异性近红外光致发光（PL）检测。GaAs NHA 通过胶体光刻和电感耦合等离子体干法刻蚀制备，形成大面积、规整的纳米结构阵列，其 PL 发射较平面 G...
实时同时定量多种甾体激素对医学诊断具有重要意义。本研究开发了一种基于双分子识别与信号放大基底耦合的便携式激素生物传感器，用于多种甾体激素的同时可视化与定量检测。将具有不同发射峰的适配体功能化上转换纳米颗粒（UCNPs）固定化在光子晶体（PC）基底上作为纳米探针，实现多种甾体激素的特异性同时检测。借助PC基底的发光增强效应，实现了多种...
新兴污染物（CECs）在常规污水处理中去除率低，需要快速、灵敏且低成本的方法监测二级废水出水质量。本研究评估 LuminoTox 工具用于监测市政二级出水（SE）及其对 CECs 的敏感性。LuminoTox 采用稳定水相光合系统（SAPS，绿藻）和光合酶复合物（PECs，菠菜类囊体），通过测量叶绿素 a 荧光计算光合效率。研究考察...
单壁碳纳米管（SWCNTs）因在近红外区具有稳定光致发光，可用于生物成像、分子传感及药物、肽、蛋白和寡核苷酸等货物递送。通过调控其表面化学，可在保留光致发光的同时实现亚细胞靶向，从而在复杂生物环境中进行无标记可视化。细胞核是癌症和感染性疾病等多种病理过程的重要靶点，理解纳米材料进入细胞核的机制有助于诊断、药物开发和基因编辑工具开发，...
序列特异性响应寡核苷酸输入触发的合成蛋白开关，为寡核苷酸生物分子系统与网络的读出提供了重要工具。本文介绍了一种高度模块化的方法，用于可逆地控制 TEM1-β-内酰胺酶与其抑制剂蛋白 BLIP 之间复合物的 DNA 导向组装与解离。通过将每种蛋白偶联到独特的柄寡核苷酸，加入互补单链 DNA 模板后，酶-抑制剂对通过非共价方式组装，导致...
轴突退变是多种神经退行性疾病共同的病理机制。慢速瓦勒氏变性（WldS）突变导致中枢和周围神经系统轴突退变减少，为理解轴突自我破坏的氧化还原依赖机制提供了线索。本研究采用单轴突激光切断和时间序列成像，利用极性敏感 annexin 基生物传感器（annexin B12-Cys101,Cys260-N,N-二甲基-N-(碘乙酰胺基)-N'...
本研究研究了用于测定丙酮酸（PA）和乳酸（LA）的微体积荧光毛细管生物传感器的制备条件。在优化条件下，该生物传感器可用于顺序定量 0.10–1.2 mM 范围内的 LA 和 4–120 μM 范围内的 PA；对人血清样品，PA 和 LA 的回收率处于令人满意的 97–106% 范围，LA 的检出限为 0.023 mM（RSD < 1...
过去二十年来，蛋白结合荧光金纳米团簇（NCs）因优异的光稳定性在医学和纳米生物技术领域受到广泛关注。本文报道了一种稳定、低毒且发射红色荧光的牛血清白蛋白-金纳米团簇（BSA-Au NCs），用于脑脊液（CSF）中 L-多巴胺（DA）的选择性检测。作者采用紫外-可见光谱、高分辨透射电子显微镜（HTEM）、X 射线光电子能谱（XPS）、...
我们开发了一种可在真实高通量筛选（HTS）条件下逐孔记录完整高质量荧光发射光谱的微孔板读数仪，整板384孔读取时间少于3分钟。该仪器特别适合基于荧光共振能量转移（FRET）的活细胞检测。在HEK293细胞中稳定表达并研究了两色SERCA（2CS）分子内FRET生物传感器，其绿色荧光蛋白（GFP）供体与红色荧光蛋白（RFP）受体位于对...
随着组织工程向临床转化推进，非破坏性实时评估组织工程支架的细胞数仍是关键瓶颈。本研究验证了利用代谢速率（氧摄取、葡萄糖消耗和乳酸生成）关联组织工程培养物细胞数的可行性。将大鼠间充质干细胞动态接种于85%多孔非织造纺粘聚左旋乳酸（PLLA）纤维网支架，并在流动灌注生物反应器中培养至21天；培养基为含10%胎牛血清和1%抗生素-抗真菌剂...
银离子（Ag+）对水生生物具有高度毒性，并可经食物链在人体内富集，因此需要灵敏、选择性定量检测痕量银离子的方法。本研究首次提出一种二氧化锰（MnO2）纳米片辅助、基于配体-DNA相互作用和荧光偏振（FP）的银离子检测方法。Ag+加入预先形成的丙啶（Proflavine, PF）-DNA复合物后，诱导PF释放，引起荧光偏振的弱变化；随...