Studying Retroviral Life Cycles Using Visible Viruses and Live Cell Imaging.
病毒利用宿主细胞关键因子完成复制周期各阶段。为理解病毒致病机制并加速抗病毒策略开发，需要高分辨率可视化病毒-宿主相互作用，明确这些事件在细胞内发生的时间和位置。本文综述用于追踪病毒生命周期各阶段的最新活细胞成像技术，重点讨论逆转录病毒，尤其是研究最深入的人类免疫缺陷病毒1型（HIV-1）。文章描述了如何构建“可见”病毒用于活细胞成像...
Cell-Based Sensors for the Detection of EGF and EGF-Stimulated Ca
表皮生长因子（EGF）介导的表皮生长因子受体（EGFR）激活是癌症药物开发的重要靶点。现有体外方法虽可监测 EGF–EGFR 相互作用，但存在局限。本文报道一种活细胞传感器系统，用于监测 EGF 与 EGFR 的相互作用及其后续信号事件。EGF 检测传感细胞基于分裂内肽介导的条件蛋白跨切割反应（CPC）设计：目标 EGF 存在时触发...
Copper-Ruthenium Composite as Perspective Material for Bioelectrodes: Laser-Assisted Synthesis, Biocompatibility Study, and an Impedance-Based Cellular Biosensor as Proof of Concept.
铜因导电性好、成本低而广泛用于电子器件，但铜及其氧化物的高毒性限制了其在生物电子器件中的应用。为提高纯铜的生物相容性，本研究探索了一种铜–钌（Cu–Ru）复合生物电极材料。作者采用激光诱导金属沉积法，先在玻璃片上从含铜盐溶液沉积铜微电极，再在铜表面从含钌盐溶液沉积钌，获得多孔 Cu–Ru 复合电极。SEM 和 XRD 表明电极具有分...
Near-Infrared Bioluminescence Imaging of Macrophage Sensors for Cancer Detection
黑色素瘤是一种侵袭性皮肤癌，转移后预后差，早期检测对有效治疗至关重要。由于黑色素瘤常与痣相似，常规皮肤检查有助于及时识别可疑病灶。近期研究表明，黑色素瘤细胞与免疫系统之间的相互作用可为开发高效治疗策略提供依据。本研究利用工程化巨噬细胞（BMC2）作为细胞传感器，用于检测转移性黑色素瘤。为实现体内双色彩生物发光成像（BLI），巨噬细胞...
Recent advances in cellular biosensor technology to investigate tau oligomerization.
Tau是微管结合蛋白，在生理功能中起重要作用，也参与阿尔茨海默病（AD）及相关tau病的发病。虽然不溶性、含β-折叠的tau神经原纤维缠结是这些疾病的组织病理学标志，但近期研究提示，在纤维形成之前产生的可溶性tau寡聚体可能是主要毒性物种。已有大量工作采用纯化重组蛋白策略制备tau寡聚体，以研究其构象及毒性，但迄今尚未鉴定出特定的毒...
Advanced Optogenetic-Based Biosensing and Related Biomaterials.
光遗传学通过光控手段刺激哺乳动物细胞，显著拓展了对电兴奋组织电生理机制的理解。在先进生物材料支撑下，光遗传学近期为跨生物医学主流的生物分析应用开辟了新传感概念。本文综述了光遗传学生物传感中使能生物材料及新概念的进展，重点讨论工程化细胞在细胞基传感平台中的应用，以及从简单执行器、报告基因到多功能光-化学遗传学工具的光遗传工具箱，用于实...
Discovery of Novel Fetal Hemoglobin Inducers through Small Chemical Library Screening.
基于细胞生物传感器的化学库筛选是发现罕见遗传病新治疗靶点先导化合物的有效策略。β-地中海贫血和镰状细胞病等血红蛋白病可通过药理学刺激人γ珠蛋白基因表达、增加胎儿血红蛋白（HbF）生成而改善。本研究使用细胞生物传感器K562.GR筛选由150个化合物组成的小分子化学库。该细胞系中，增强绿色荧光蛋白（EGFP）和红色荧光蛋白（RFP）基...
An Ultra-Rapid Biosensory Point-of-Care (POC) Assay for Prostate-Specific Antigen (PSA) Detection in Human Serum.
前列腺特异性抗原（PSA）是早期前列腺癌筛查的常规指标。由于现有检测依赖实验室，开发便携式、超快速、高通量PSA筛查系统具有重要意义。本研究基于细胞生物传感器开发了一种用于人血清PSA检测的先进即时检测（POC）系统，其中细胞膜通过电插入抗PSA抗体进行工程化修饰。采用39份人血清样本验证该生物传感系统，并与标准免疫放射免疫分析（I...
Label-Free Cell-Based Assay for Characterization of Biomolecules and Receptors.
本文介绍一种无标记细胞基生物传感器方法，用于研究生物分子与细胞表面受体之间的相互作用，从而在天然生物学背景下评估分子识别事件。由于分析物直接结合仍完整保留在细胞膜上的受体，实验可保留细胞表面微环境、糖基化、膜蛋白聚集等复杂性，获得完整结合动力学信息。方法基于 Attana 细胞生物传感器平台（石英晶体微天平，QCM），通过双通道流动...
Membrane protein-based biosensors.
膜蛋白是生物膜的核心功能组分，在嗅觉、味觉等环境刺激识别中起关键作用，其对目标分子的高特异性显著优于传统人工传感器。本综述系统介绍利用膜蛋白功能构建生物传感器的最新进展，并将现有体系分为脂质双分子层平台和细胞平台。在脂质双分子层平台中，膜蛋白被嵌入磷脂双分子层，作为生物分子与传感器件之间的桥梁；其中生物纳米孔被广泛用作传感元件，通过...
Biosensor Technology Reveals the Disruption of the Endothelial Barrier Function and the Subsequent Death of Blood Brain Barrier Endothelial Cells to Sodium Azide and Its Gaseous Products.
本文报道利用电细胞基底阻抗传感（ECIS）生物传感器技术，实时、无标记地监测人血脑屏障（BBB）内皮细胞屏障完整性，揭示叠氮化钠（sodium azide）及其挥发性气体产物对脑微血管内皮细胞的毒性。叠氮化钠常作为抗体等生物试剂防腐剂，在低毫摩尔浓度下具有急性细胞毒性。研究最初在含叠氮化钠抗体实验中观察到屏障完整性延迟丧失，而无叠氮...
Development of a cellular biosensor system for genotoxicity detection based on Trp53 promoter.
目的：开发小鼠细胞生物传感器系统用于环境污染物等化学品高通量遗传毒性检测。方法：构建新型报告载体 pGL4-GFP，将 pGL4.82 中荧光素酶报告基因替换为 pAcGFP1-N1 的 GFP 基因；通过扩增小鼠尾组织基因组 DNA 中 p53 基因 -481 至 +180 区域获得 p53 启动子片段，克隆至 pGL4-GFP ...
Application of cellular biosensors for detection of atypical toxic bioactivity in microcystin-containing cyanobacterial extracts.
尽管多数生态毒理研究聚焦于微囊藻毒素等少数蓝藻毒素，但越来越多证据表明其他蓝藻代谢物也参与有害健康效应。本研究应用作者自主开发的报告基因细胞生物传感器，检测人类主要异源物应激反应通路 PXR 和 NF-κB 的激活，以鉴定淡水产微囊藻毒素蓝藻水华提取物中新型潜在毒性生物活性。实验测试了含不同水平微囊藻毒素的蓝藻粗提物、纯化提取物以及...
Leptin's effect on taste bud calcium responses and transmitter secretion.
瘦素是由脂肪组织释放的肽类激素，主要作用于下丘脑控制食欲，也可降低对甜味物质的味觉反应，但其在味觉转导级联中的作用部位尚不清楚。本研究检测瘦素对孤立小鼠味蕾甜味诱发反应和神经递质释放的影响。结果表明，瘦素使孤立小鼠味蕾中甜味诱发的钙动员中度降低。作者进一步利用表达5-HT2c和P2X2/X3受体以及内源P2Y受体的中国仓鼠卵巢（CH...
Visualization of the membrane engineering concept: evidence for the specific orientation of electroinserted antibodies and selective binding of target analytes.
膜工程是一种通过电插入靶标特异性受体样分子到细胞表面，以提高细胞生物传感器对目标分子选择性的通用方法。本研究以兔抗血清中纯化的抗生物素抗体和自制备生物素化牛血清白蛋白（biotinylated BSA）作为模型抗体-抗原对，用于验证膜工程概念。通过荧光显微镜观察，证明膜工程Vero细胞中的抗生物素抗体主要以正确取向整合于细胞膜，即抗...
Anti-tau antibodies that block tau aggregate seeding in vitro markedly decrease pathology and improve cognition in vivo.
tau蛋白聚集见于阿尔茨海默病等多种tau病，细胞外tau聚集体介导的跨细胞传播可能驱动疾病进展。P301S tau转基因小鼠表达突变人tau并逐渐形成tau病理。作者利用细胞基生物传感器检测P301S脑裂解液中的tau种子活性，筛选能阻断该种子活性的抗tau单克隆抗体。将三种有效抗体或对照经侧脑室持续输注3个月后，抗体显著降低高磷...
In situ screening of 3-arylcoumarin derivatives reveals new inhibitors of mast cell degranulation.
由于过敏性疾病严重且高发，开发其抑制剂备受关注。3-芳基香豆素衍生物因结构与黄酮类化合物相近，且黄酮类抗过敏活性已被广泛报道，成为治疗过敏性疾病的潜在化合物。本研究旨在筛选一组3-芳基香豆素衍生物作为肥大细胞脱颗粒的潜在抑制剂，脱颗粒是过敏反应发生的关键事件。为此，作者采用基于肥大细胞的生物传感器模型进行体外检测，该模型可高通量筛选...
A novel approach to determining the affinity of protein-carbohydrate interactions employing adherent cancer cells grown on a biosensor surface.
针对实体瘤生物治疗中糖基化改变靶向策略，作者开发了一种新型细胞生物传感器，用于在更接近体内环境的全细胞表面评估凝集素与癌细胞相互作用。将转移性结直肠癌细胞 SW620 和非转移性 SW480 培养于组织培养兼容聚苯乙烯包被的生物传感器芯片表面，并置于石英晶体微天平（QCM）装置中，实时监测多种凝集素的结合动力学。罗马蜗牛凝集素（HP...
Biosensors and their applications in microbial metabolic engineering.
许多微生物宿主中的代谢通路已被构建、改造和工程化以生产有用分子，但最终化合物的滴度和产率常受细胞资源利用不足和代谢失衡限制。能够响应环境及细胞代谢状态并调控通路基因表达的感知-调控装置具有解决这些问题、提高产量和产率的潜力。本综述聚焦细胞生物传感器的设计进展及其在控制微生物行为中的应用。作者将细胞生物传感器定义为由宿主细胞产生信号并...
Application of cellular biosensors for analysis of bioactivity associated with airborne particulate matter.
空气颗粒物（PM）暴露是许多环境和职业场景中不良健康效应的已知风险因素。PM 介导毒性的病理机制取决于颗粒的粒径和成分，而不同排放源导致其差异。PM 的化学组成包含多种生物可利用性不同的组分，可作用于多个分子和细胞靶点，因此仅依靠化学分析难以预测 PM 相关毒性。本研究旨在开发基于基因改造哺乳动物细胞的稳健、灵敏且经济的环境污染物检...