Expanding Horizons in Advancements of FRET Biosensing Technologies.
Förster共振能量转移（FRET）生物传感器基于供体与受体荧光团之间的非辐射能量转移，通过荧光强度、FRET效率或荧光寿命的变化实现生物分子检测，具有高灵敏度、高特异性和实时监测优势。本综述系统总结了FRET生物传感器在细胞成像、药物发现、病原检测和癌症诊断中的最新进展，涵盖供体–受体对优化、单分子FRET、荧光寿命成像、pH/...
Utilizing FRET-based Biosensors to Measure Cellular Phosphate Levels in Mycorrhizal Roots of
丛枝菌根（AM）真菌与植物形成共生关系，影响植物磷酸盐（Pi）吸收途径、代谢和根细胞生理。尽管 Pi 作用重要，其在菌根根中的分布与响应动态仍缺乏实时细胞水平监测。传统 Pi 测定方法难以实现活体单细胞动态成像。随着共聚焦显微镜定量成像和遗传编码荧光传感器的发展，细胞内 Pi 浓度实时成像成为可能。其中，基于荧光共振能量转移（FRE...
Fluorescent Biosensor Imaging of Nitrate in
硝酸盐（NO3-）是植物和动物必需的氮源，但不同根细胞类型及细胞器中氮形态的分布仍不清楚。传统体外生化与代谢物分析难以区分细胞类型和区室。本文报道一种核定位、遗传编码的荧光生物传感器 nlsNitraMeter3.0，用于在拟南芥中定量可视化硝酸盐浓度与分布。该传感器基于 Förster 共振能量转移（FRET）原理，由硝酸盐结合蛋...
Molecular Design of FRET Probes Based on Domain Rearrangement of Protein Disulfide Isomerase for Monitoring Intracellular Redox Status.
多结构域蛋白可基于结构域协同相互作用和变构调节实现复杂功能。本研究探索将多结构域蛋白作为 Förster 共振能量转移（FRET）生物传感器的基础，以蛋白二硫键异构酶（PDI）为代表。PDI 是研究充分的多结构域蛋白，其氧化还原依赖构象变化可暴露跨越 b' 和 a' 结构域的疏水表面，该表面是底物主要结合位点。利用 PDI 的动态结...
Bio-Nanohybrid Gelatin/Quantum Dots for Cellular Imaging and Biosensing Applications.
本研究通过简便的一锅法设计了明胶/硫化镉（Gel/CdS）量子点（QDs）生物纳米杂化体系。明胶中的氨基酸基团可螯合 Cd2+，并在其分子链内原位生长 CdS QDs，从而抑制量子点聚集。1H NMR 结果表明，该过程未改变明胶蛋白的构象和化学功能基团。作者对所得 Gel/CdS QDs 进行了光学、形貌和结构表征，并考察其用于细胞...
Niosome-Assisted Delivery of DNA Fluorescent Probe with Optimized Strand Displacement for Intracellular MicroRNA21 Imaging.
微小RNA（miRNA）在癌症发生发展中发挥重要作用，被视为早期预后评估的潜在生物标志物。本文提出一种新型生物传感系统，用于实现癌细胞内 microRNA21（miR21）的荧光成像。该系统由两部分组成：一是优化的“关-开”双链 DNA（dsDNA）荧光探针，通过高效的链置换反应检测 miR21；二是强效载体囊泡——非离子囊泡（SP...
Fluorescent detection of microRNA-21 in MCF-7 cells based on multifunctional gold nanorods and the integration of chemotherapy and phototherapy.
microRNA-21是肿瘤早期预测和转移的重要生物标志物，其准确检测对肿瘤诊断与治疗具有重要意义。将RNA检测与化疗和光热治疗结合于同一复合材料具有研究价值。本文设计了一种基于金纳米棒（AuNRs）的多功能纳米复合体，利用microRNA触发药物释放和近红外光热效应，用于癌症治疗和microRNA-21检测。首先合成具有光热效应的...
Carbon dots derived from
细胞内三价铁离子（Fe3+）含量是决定人体健康的关键因素之一，开发简单有效的探针用于体内定量检测Fe3+对铁缺乏或铁过载相关疾病的早期诊断具有重要意义。本研究以厌氧菌具核梭杆菌（Fusobacterium nucleatum）为单一碳源，通过水热碳化法制备了具有强荧光、高稳定性和优良生物相容性的碳点（Fn-CDs）。Fn-CDs可轻...
Facile synthesis of biomass waste-derived fluorescent N, S, P co-doped carbon dots for detection of Fe
近年来，源自天然生物质的荧光碳点因优异的光学和化学性质受到广泛关注。本文提出一种以生物质废弃物为前驱体合成氮、硫、磷共掺杂荧光碳点（NSP-CDs）的方法。以青椒籽为原料，经一步水热法制备得到蓝光发射碳点；Fe3+离子可淬灭NSP-CDs的荧光，因此构建了基于NSP-CDs的荧光“关闭型”传感器用于检测Fe3+。进一步将NSP-CD...
Genetically encoded biosensors based on innovative scaffolds.
遗传编码生物传感器是可视化活细胞内外分析物或生物学过程时空动态不可或缺的工具。过去二十余年，随着面向新分析物或新过程的传感器不断开发，其功能、稳健性和应用范围持续提升。本综述重点介绍遗传编码生物传感器设计中的近期进展，尤其关注新颖且创新的支架，这些支架有望为未来传感与成像开辟新的可能性。文章首先概述传感域与报告域的基本设计原则，包括...
Facile synthesis of ratiometric fluorescent carbon dots for pH visual sensing and cellular imaging.
本文通过一步水热法简便合成了新型比率发射型氮、硫双掺杂碳点（N,S-CDs），用于 pH 的视觉传感与细胞成像。该 N,S-CDs 具有内在 pH 敏感行为，并随 pH 变化呈现 563 nm 与 645 nm 双波长比率荧光发射（F563/F645）。当 pH 从 3.0 降至 1.0 时，645 nm 处发射显著红移并增强，56...
Fluorescence biosensor based on silicon quantum dots and 5,5'-dithiobis-(2-nitrobenzoic acid) for thiols in living cells.
本文报道了一种用于硫醇检测与活细胞成像的高效、稳定荧光传感器。该传感器以快速制备的硅量子点（SiQDs）为荧光主体，并经透射电镜、X射线粉末衍射、傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱表征。SiQDs在300 nm处具有吸收峰，在410 nm激发下呈现480 nm蓝绿荧光。将SiQDs与5,5′-二硫代双(2-硝基苯甲酸)（DTNB）...
Physicochemical and cytotoxicity analysis of green synthesis carbon dots for cell imaging.
碳点（CDs）具有优异的光学性能、生物相容性和光稳定性，适用于成像应用。本文提出一种简便、绿色的一步水热合成方法，可安全用于化学传感、生物成像和光电子等领域。研究首次报道以苦橙汁（Citrus Aurantium）为原料，通过水热处理绿色合成碳点。作者考察了反应时间、温度和pH对CDs荧光的影响，采用多种光谱和显微方法表征其性质，并...
Visualizing Cellular Gibberellin Levels Using the nlsGPS1 Förster Resonance Energy Transfer (FRET) Biosensor.
植物激素赤霉素（GA）是一类小分子可移动信号分子，在种子萌发、细胞伸长和发育转变中发挥关键作用。GPS1 是首个基于 Förster 共振能量转移（FRET）的生物传感器，可在活体植物细胞内监测 GA 水平。通过测量核定位 nlsGPS1 的荧光发射比，可在细胞尺度对内生和外源 GA 梯度进行时空映射。本方案描述了三种示例实验：稳态...
Highly photoluminescent carbon dots derived from linseed and their applications in cellular imaging and sensing.
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...
Facile and large-scale synthesis of green-emitting carbon nanodots from aspartame and the applications for ferric ions sensing and cell imaging.
本文建立了一种简便、经济且绿色的策略，首次以阿斯巴甜作为碳源和氮源，通过水热法制备绿色荧光氮掺杂碳纳米点（N-CDs）。所得 N-CDs 的绝对量子产率约为 31.91%，具有超高亮度、良好光稳定性和可忽略的细胞毒性。其优异光学性能主要来源于掺杂氮原子在碳骨架中稳健的组成与空间分布，并通过多种表征加以确认。该 N-CDs 对三价铁离...
One-step synthesis of dual clickable nanospheres via ultrasonic-assisted click polymerization for biological applications.
本文报道了一种超声辅助叠氮-炔点击聚合一步合成双可点击纳米球（DCNSs）的方法，无需表面活性剂，实现从可点击单体到纳米球的直接合成。采用场发射扫描电子显微镜（FESEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和动态激光散射（DLS）表征 DCNSs。其表面富含末端炔基和叠氮基，可在温和条件下将多种分子或配体偶联到单一纳米载体。为展示生物...
Meeting report: 3(rd) Meeting of the Biosensor Workgroup of the GDR2588.
本文是法国生物传感器工作组（GDR2588）第三次会议的会议报告。作者指出，探索活体生物过程的复杂性极具挑战，而荧光报告分子和生物传感器的发展为在生理环境中实时追踪特定生物活动开辟了新途径。目前，细胞内钙离子、环磷酸腺苷等信号分子的变化、ATP水平波动、氧化还原代谢物生成、酶激活动态、基因表达调控以及蛋白转位等过程，均可在细胞、组织...
Genetically encoded red fluorescent copper(I) sensors for cellular copper(I) imaging.
铜是生物体内最重要的金属离子之一，在多种生化过程中发挥关键催化作用；体内铜(I)代谢失调具有强毒性，可导致威尔逊病和门克斯病等严重疾病，因此发展能够监测活体内铜(I)动态变化的方法具有重要价值。荧光蛋白基铜(I)传感器因可遗传编码和易读取而受到关注，但已有传感器多基于绿色或黄色荧光蛋白，存在光毒性、自荧光背景和组织穿透不足等问题。本...
Lighting up cysteine and homocysteine in sequence based on the kinetic difference of the cyclization/addition reaction.
本文开发了一种新型单光子和双光子荧光探针 CB1，用于以高选择性依次区分检测半胱氨酸（Cys）和同型半胱氨酸（Hcy）。Cys 与 Hcy 同 CB1 反应时呈现明显不同的时间依赖性荧光响应，因此可在不同时间窗口内分别检测两种分子。作者用两步反应和动力学模式解释传感机制：探针与 Cys/Hcy 发生环化/加成反应，生成不同杂环加合物...