A Dual-Channel Synergistic Ultrasensitive Biosensor for Tumor Liquid Biopsy.
液体活检通过检测脑脊液中的循环肿瘤DNA（ctDNA），在胶质瘤早期诊断与精准治疗中具有重要价值。然而，ctDNA天然丰度低且清除迅速，使液滴数字PCR和下一代测序等常规方法面临假阴性率高、灵敏度不足等挑战。本文提出一种无标记双通道协同超灵敏检测策略，实现zeptomolar级ctDNA定量分析。该策略通过结构对称破缺与动量条件调节...
A genetically encoded biosensor for point-of-care and live-cell detection of D-2-hydroxyglutarate.
D-2-羟基戊二酸（D-2-HG）是多种生物中的内源代谢物，其异常积累可促进肿瘤发生。目前缺乏用于 D-2-HG 相关疾病诊断与预后的便捷检测方法，也无法在活细胞中直接检测 D-2-HG。本研究鉴定出 D-2-HG 特异性转录激活因子 HgcR，并以 HgcR 为识别元件、环状置换黄色荧光蛋白（cpYFP）为报告基团，构建了遗传编码...
Transmembrane pH gradient imaging in rodent glioma models.
肿瘤微环境的特征之一是胞外酸化，而胞内环境相对偏碱。肿瘤代谢重编程导致H+和乳酸过量产生并被排出细胞，以支持肿瘤存活与进展，因此肿瘤中代表胞内pH（pHi）与胞外pH（pHe）差值的跨膜pH梯度（ΔpH）大于正常组织。本研究建立了一种基于磁共振的ΔpH成像技术，可在亚毫米分辨率下成像。作者在大鼠RG2和U87胶质瘤脑以及小鼠GL26...
Evaluating glioma-associated microRNA by complementation on a biological nanosensor.
胶质瘤是起源于脑和脊髓胶质细胞的肿瘤，miRNA-363 与人类胶质瘤发生发展相关，其表达水平可用于监测胶质瘤进展。本研究构建了一种基于互指电极（IDE）的生物传感器，用于检测 miRNA-363 水平并反映胶质瘤严重程度。IDE 采用光刻技术制备，随后进行表面化学修饰，将 miRNA-363 互补寡核苷酸探针与金纳米颗粒复合后固定...
Magnetic covalent organic framework nanospheres-based miRNA biosensor for sensitive glioma detection.
胶质瘤的灵敏检测与准确诊断/预后仍是迫切挑战。本文采用单体介导的原位界面生长策略制备了分散良好的磁性共价有机框架纳米球（MCOF），其核为均匀 Fe3O4 纳米组装体，壳为高结晶 COF。基于 MCOF 与发夹 DNA 之间的独特相互作用，构建了荧光信号放大 miRNA 生物传感器。该传感器可在不同基质中灵敏检测 miRNA-182...
Nanoribbon-Based Electronic Detection of a Glioma-Associated Circular miRNA.
作者制备了基于绝缘体上硅（SOI）结构的纳米丝带芯片（SOI-NR芯片），其表面通过共价固定寡核苷酸分子探针（oDNA探针）进行敏化，用于检测人胶质瘤相关环状核糖核酸（circRNA）分子标志物。探针序列与目标分子互补，目标分子为胶质瘤标志物NFIX环状RNA（circNFIX）的合成寡脱氧核糖核酸（oDNA）类似物。实验首先在纯缓...
An enzyme-based electrochemical biosensor probe with sensitivity to detect astrocytic versus glioma uptake of glutamate in real time in vitro.
谷氨酸是中枢神经系统主要兴奋性神经递质，其信号失调与癫痫、胶质瘤等神经病理状态密切相关。现有神经化学探针虽可检测谷氨酸，但难以在脑内多个位点连续、实时地测量谷氨酸动态，限制了对其时空机制的理解。为此，作者开发了一种酶基谷氨酸微生物传感器，采用陶瓷基底铂微电极阵列形式，通过滴涂谷氨酸氧化酶并电沉积m-苯二胺尺寸排阻层，实现多个记录位点...
Mapping Extracellular pH of Gliomas in Presence of Superparamagnetic Nanoparticles: Towards Imaging the Distribution of Drug-Containing Nanoparticles and Their Curative Effect on the Tumor Microenvironment.
胶质瘤脑微血管受损，静脉注射含药纳米颗粒（D-NPs）和超顺磁氧化铁纳米颗粒（SPIO-NPs）可在递送高剂量药物的同时允许磁共振成像（MRI）追踪药物分布。然而，SPIO-NPs 产生的超顺磁场会干扰常规 MRI 分子读出。细胞外 pH（pHe）是肿瘤标志，因此映射 pHe 对评估肿瘤微环境和疗效至关重要。脑 pHe 可通过生物传...
Temozolomide arrests glioma growth and normalizes intratumoral extracellular pH.
胶质瘤维持酸性细胞外pH（pHe），促进肿瘤生长并导致治疗抵抗。鉴于肿瘤核心以外酸性pHe提示浸润，作者假设成像肿瘤内pHe相对于瘤周pHe可提供治疗影响肿瘤微环境的新读出。研究采用BIRDS（Biosensor Imaging of Redundant Deviation in Shifts），利用与顺磁性铥（Tm3+）络合的大环...
A High-Throughput Screen Identifies 2,9-Diazaspiro[5.5]Undecanes as Inducers of the Endoplasmic Reticulum Stress Response with Cytotoxic Activity in 3D Glioma Cell Models.
内质网（ER）参与钙离子信号与蛋白质折叠。ER 钙库耗竭和未折叠蛋白积累会激活分子伴侣 GRP78，进而触发内质网应激反应（ERSR）以恢复稳态；若应激无法代偿则诱导凋亡。恶性细胞较正常细胞更易发生 ERSR 介导凋亡，因此 ERSR 被视为潜在抗肿瘤靶点。基于此，作者开发了以 GRP78 为生物传感器的细胞检测法，用于在胶质瘤细胞...
Towards longitudinal mapping of extracellular pH in gliomas.
生物传感器冗余位移成像（BIRDS）是一种超快化学位移成像技术，需要静脉输注顺磁探针，如与铥离子（Tm3+）络合的1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四亚甲基膦酸（TmDOTP5-）。该技术通过检测探针中超精细位移不可交换质子的pH敏感共振来成像细胞外pH（pHe），可绘制瘤内-瘤周pHe梯度，满足肿瘤研究需求。然而...
Noninvasive Imaging of Natural Killer Cell-Mediated Apoptosis in a Mouse Tumor Model.
自然杀伤（NK）细胞是一类细胞毒性淋巴细胞，可通过caspase-3依赖途径诱导病毒或细菌感染细胞及肿瘤细胞凋亡。有效的NK细胞免疫治疗需要高灵敏、可重复的体内成像工具，以动态监测凋亡事件。本文描述一种非侵入性生物发光成像方法，用于在人类胶质瘤小鼠模型中连续监测NK细胞治疗诱导的caspase-3依赖性凋亡。该caspase-3生物...
Imaging the intratumoral-peritumoral extracellular pH gradient of gliomas.
实体瘤细胞外pH（pHe）通常偏酸，而细胞内pH（pHi）接近中性。酸性pHe微环境有利于肿瘤生长并促进治疗耐药，因此同时绘制肿瘤内部与外部的pHe梯度对癌症成像具有重要意义。本研究采用BIRDS（Biosensor Imaging of Redundant Deviation in Shifts）方法，利用大环螯合物DOTP8-与...