以葡萄糖、柠檬酸、甘油和壳聚糖等天然有机前驱体合成的碳点（CDs）因碳源丰富、可引入 N/S/P 等杂原子掺杂且生物相容性好而备受关注，但传统合成常使用有机溶剂，限制了其在生物医学中的推广。本文报道了一种以亚麻籽为天然前驱体的绿色水热法，合成高亮碳点。所得 CDs 粒径约 4–8 nm，量子产率为 14.2%，具有优良水溶性、光稳定...
核因子κB（NF-κB）调控介导炎症反应和细胞增殖的多种基因表达，是慢性炎症疾病和癌症的治疗靶点。本文研究了一种用于检测NF-κB的新型分子结合方案，利用Ig-κB DNA探针与染料和猝灭剂荧光团的亲和力，并通过与Ig-κB DNA互补序列竞争验证其特异性。作者建立了归一化方程，以消除不同初始荧光团浓度和背景噪声带来的负面影响，并发...
体外定量代谢物或人工化学品等小分子仍是生物传感器开发的重要挑战。本文以嗜热菌 Geobacillus thermoleovorans 组氨酸激酶 CitA 的胞外 PAS 结构域 GtCitAP 为支架，通过结合位点移植和理性设计，构建了可结合 L-苹果酸、乙基丙二酸或邻苯二甲酸酯等非天然配体的工程变体。由于嗜热支架在配体结合时构象...
可卡因过量会对人体健康造成即时且严重的危害，因此其快速检测备受关注。适配体生物传感器在可卡因检测中已得到广泛研究与应用，但如何在保持灵敏度的同时缩短分析时间仍是挑战。本文提出一种基于适配体的倏逝波光纤（EWF）生物传感器，用于在较宽工作范围内快速检测可卡因。首先将可卡因适配体与带荧光标记的互补DNA杂交，并将该复合物固定于磁珠表面；...
本文开发了一种基于新型供体-受体对（MnCuInS/ZnS@BSA 与海胆状金纳米颗粒）的增强近红外（NIR）荧光共振能量转移（FRET）生物传感系统，用于灵敏检测 HER2 蛋白。MnCuInS/ZnS 量子点因近红外发射、高量子产率和低毒性被选为能量供体；将其封装于牛血清白蛋白（BSA）中形成 MnCuInS/ZnS@BSA 纳...
我们开发了采用红色移位荧光蛋白（FP）的荧光共振能量转移（FRET）生物传感器，以改善时间分辨（荧光寿命）荧光测量性能。与绿色/红色 FRET 对（GFP/RFP）相比，发射波长更长的橙色和栗色荧光蛋白（OFP/MFP）提高了高通量筛选（HTS）中的 FRET 效率、动态范围和信噪比。将 OFP 和 MFP 融合到人心脏钙泵 SER...
本文提出一种基于离子介导碱基错配、荧光标记和链置换反应的多功能生物传感平台，用于灵敏检测 Hg2+ 和 Ag+。该传感器以单链 DNA 探针为识别元件，5'端标记 FAM 荧光基团，3'端标记 BHQ 猝灭基团。无目标离子时探针呈伸展态，FAM 与 BHQ 距离较远，荧光较强；Hg2+ 或 Ag+ 存在时分别诱导 T-Hg2+-T ...
新型治疗性抗体常具有多价或多特异性结合位点，其结合动力学受亲和力与亲合力共同影响，传统生物传感器表面随机固定抗原难以区分单臂与双臂结合。本文提出一种形似弹弓的 DNA 纳米结构，由 90 个核苷酸组成，包含 30 bp 双链刚性柄和单链弹弓臂；通过杂交 20 nt 互补间隔链，可在约 6.1 nm 的固定距离上装载两个相同或不同抗原...
细胞膜是细胞感知和响应外部机械刺激的第一介质，探索细胞膜张力变化有助于理解细胞内力学信号传递。本文开发了一种基于荧光共振能量转移（FRET）的生物传感器 MSS，用于可视化细胞膜张力。首先验证了该传感器检测细胞膜张力的有效性。结果显示，MSS 可观察到剪切应力诱导的膜张力异质分布，该分布可被微丝破坏或膜流动性增强所加强，但被膜流动性...
定量测量pH和代谢物梯度是支架培养类器官和多细胞聚集体中的关键挑战。本文利用Cellulomonas fimi CenA蛋白的纤维素结合域（CBD）设计生物传感器支架，通过荧光强度与荧光寿命成像（FLIM）检测pH和Ca2+梯度。将CBD与pH敏感增强青色荧光蛋白ECFP融合，实现对纳米纤维素、细菌纤维素和脱细胞植物材料支架的高效标...
前列腺癌患者的治疗结局受限于无法区分惰性病变与侵袭性病变。为解决该问题，作者开发了一种用于癌症生物标志物尿激酶型纤溶酶原激活物（uPA）的定量荧光纳米传感器。该传感器利用单壁碳纳米管（SWCNT）独特的近红外光致发光特性，通过抗体偶联使纳米管在复杂蛋白环境中响应 uPA，并经由光学带隙调制产生信号。作者采用牛血清白蛋白（BSA）对疏...
本文报道了一种基于S-烷基硫代氨基甲酸酯的近红外荧光生物传感器MBTC，用于高灵敏、高选择性检测次氯酸（HOCl）。该探针由二氢亚甲蓝骨架与S-烷基硫代氨基甲酸酯连接子共价连接而成，因缺乏π共轭而背景荧光极低。HOCl通过其高反应性Cl+氧化硫代氨基甲酸酯中的硫原子，随后水解断裂并释放二氢亚甲蓝中间体，中间体迅速氧化为亚甲蓝（MB）...
肺炎球菌是全球感染性疾病的重要病原菌，尤其在儿童、老年人和免疫缺陷患者中危害严重，且抗生素耐药肺炎链球菌日益增多，因此需要简单、快速、特异的检测方法。本研究采用细菌系统进化指数富集（SELEX）技术，以活菌为靶标筛选出可特异性识别肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae）的DNA适配体，并将其整合到氧化石墨烯（G...
适配体因结合目标后构象开关易转换为光学或电化学信号，可用于构建简单有效的生物传感器。然而，河豚毒素（STX）与其适配体 M-30f 的结合并不伴随明显构象开关。本文采用圆二色光谱、荧光基团/淬灭剂标记适配体及结晶紫法，研究 STX 与 M-30f 的结合方式。结果表明，在 PBS 缓冲液中适配体构象已被稳定，可能形成适合 STX 结...
5-甲酰尿嘧啶（5fU）是广泛存在于生物体中的重要天然碱基。尽管有机荧光分子传感器设计不断发展，但基于天然碱基修饰、生物相容且操作简便的探针设计报道较少。本文提出将5fU作为多功能构建块，用于促进生物传感器的设计与合成开发。核苷糖基上的叠氮基团可通过点击化学与炔基修饰的靶向基团选择性结合细胞或细胞器；5fU的醛基可与不同试剂反应，生...
本文报道了一种由二氧化硅纳米纤维表面包覆上转换纳米颗粒构成的柔性膜，用于 microRNA 检测。作者通过静电纺丝和 800 °C 煅烧制备柔性 SiO2 纳米纤维，再经溶热法在其表面组装 NaYF4:Yb,Er 上转换纳米颗粒（UCNPs），形成 SiO2@UCNP 纤维；随后通过酰胺反应接枝含 BHQ3 淬灭剂的羧基分子信标（C...
生物传感器在临床诊断和环境监测中日益重要，需要廉价简单分析装置。DNA纳米技术可构建复杂生物传感器，但许多DNA传感器依赖繁琐耗时的先进实验读数。本文报道一种光学DNA折纸纳米生物传感器装置的设计、构建与表征，利用精确排布的有机荧光团阵列。供体与受体荧光团阵列构成多荧光团Förster共振能量转移（FRET）对，产生高输出信号，可用...
心房利钠肽（nppa/anf）与脑利钠肽（nppb/bnp）构成基因簇，在发育心脏的心房和心室心肌中表达。尽管表达受限，其心脏发育功能此前因功能冗余及顺式基因组位置而难以通过突变分析证明。本研究利用基因组编辑分别构建 nppa 和 nppb 突变体：单突变体与野生型无明显差异，而 nppa/nppb 双突变体出现心脏形态发生缺陷和心...
体外膜肺氧合（ECMO）支持期间，抗生素浓度存在高度变异，且可被ECMO回路截留，提示常规剂量可能不足。PenP生物传感器已显示可用于健康受试者药代动力学检测，但在急性呼吸窘迫综合征（ARDS）合并ECMO等复杂危重状态下尚未验证。本研究旨在利用PenP生物传感器描述24 h猪ARDS/ECMO模型中美罗培南的药代动力学。方法：在猪...
酪氨酸激酶抑制剂（TKI）是初诊慢性髓系白血病（CML）患者的主要治疗药物，但目前尚缺乏依据白血病细胞药物敏感性优化选择 TKI 的可靠方法。本研究验证了诊断时开展的荧光共振能量转移（FRET）药物敏感性检测对预测达沙替尼分子疗效的效用。该检测采用 CrkL 衍生荧光生物传感器 Pickles，在活细胞中高效定量 BCR-ABL 激...