2D Material-Based Optical Biosensor: Status and Prospect.
二维材料与光学生物传感器的结合近年来成为研究热点。石墨烯、过渡金属二硫化物、黑磷、MXene及其他二维材料（金属氧化物和简并半导体）具有独特光学性质，在不同生物分子检测中发挥独特作用。通过二维材料修饰，光学生物传感器具有传统传感器（如电学传感）不具备的优势，灵敏度和检测限显著提高。本文综述了基于不同二维材料的光学生物传感器。首先详细...
A signal-on fluorescent aptasensor based on gold nanoparticles for kanamycin detection.
本研究报道了一种用于卡那霉素（kanamycin）荧光检测的适配体生物传感器的开发、验证与实际应用。该传感器以 5′-FAM 标记的核酸适配体作为特异性识别与荧光标记元件，以金纳米颗粒（Au NPs）作为荧光动态猝灭源，采用“信号增强”（signal-on）策略构建均相荧光检测体系。在无卡那霉素时，FAM-适配体吸附于 Au NPs...
Regenerative Flexible Upconversion-Luminescence Biosensor for Visual Detection of Diethylstilbestrol Based on Smartphone Imaging.
己烯雌酚（DES）是一种内分泌干扰物，与人类严重健康问题相关。本文设计了一种可再生柔性上转换-荧光生物传感器，用于食品和环境中 DES 的检测。作者合成了氨基功能化上转换纳米颗粒（UCNPs），并将其固定在经氨基化处理的柔性聚二甲基硅氧烷（PDMS）基底表面，随后修饰互补 DNA 和 dabcyl 标记的 DES 适配体。以 UCN...
Tailored Biosensors for Drug Screening, Efficacy Assessment, and Toxicity Evaluation.
生物传感器在药物发现领域快速发展，可促进创新药物的筛选与发现，但尚缺乏从药学角度系统比较各类生物传感器优缺点的权威综述。本文对定制型生物传感器的最新进展进行批判性、及时综述，重点介绍表面等离子共振、荧光、光电化学和电化学系统在药物筛选、药效评价和毒性评价中的机制与应用。文中还讨论了量子点、发光碳点、氧化石墨烯、碳纳米管、磁性纳米颗粒...
Recent advances in FRET-Based biosensors for biomedical applications.
荧光共振能量转移（FRET）生物传感器是生物医学、药理学、毒理学和食品科学中广泛使用的有效分析工具。其核心机制是供体荧光团受激发后，通过偶极-偶极相互作用将能量非辐射转移至受体，从而实现细胞过程、分子组分和生物相互作用的比率成像。多种FRET传感器已在活细胞、组织和生物体中揭示病理状态的基础机制，并与现有生物分析技术结合，实现准确、...
Measurement of the nuclear concentration of α-ketoglutarate during adipocyte differentiation by using a fluorescence resonance energy transfer-based biosensor with nuclear localization signals.
α-酮戊二酸（α-KG，又称 2-氧代戊二酸/2-OG）是三羧酸循环中间代谢物，也是谷氨酸脱氨产物，并为包括 TET DNA 去甲基化酶和 JMJD 组蛋白去甲基化酶在内的 2-OG 依赖性加氧酶提供必需辅因子。由于这些表观遗传酶作用于细胞核内基因组 DNA 和组蛋白，核内 α-KG 浓度可能通过调节酶活性影响转录水平。本文报道一种...
Ultrasensitive Detection of Amyloid β Oligomers Based on the "DD-A" FRET Binary Probes and Quadrivalent Cruciform DNA Nanostructure-Mediated Cascaded Amplifier.
传统供体-供体-受体（DD-A）荧光共振能量转移（FRET）通常依赖溶液中DNA分子随机碰撞与相互作用，存在生物稳定性弱、反应动力学慢和杂交效率低等缺陷。为克服上述不足，本研究构建了四价十字形DNA纳米结构（qCDN）介导的级联催化发夹组装（CHA）放大器，用于淀粉样β寡聚体（AβOs）的荧光检测。首先，将四个H1和四个H2发夹探针...
An optic-fiber graphene field effect transistor biosensor for the detection of single-stranded DNA.
本文在光纤端面构建石墨烯场效应晶体管（GFET），开发集成光学/电学双读出生物传感器，用于检测目标单链DNA（tDNA）。通过磁控溅射和激光刻蚀在光纤端面制备两个相互隔离的金电极，分别作为漏极和源极，并在其上转移石墨烯薄膜形成FET通道。将6-羧基荧光素（6-FAM）标记的探针适配体固定于石墨烯表面，用于特异性捕获tDNA；引入氧化...
A single quantum dot-based fluorescence resonance energy transfer biosensor for antibody-free detection of ten-eleven translocation 1.
本研究开发了一种基于单个量子点的荧光共振能量转移（FRET）生物传感器，用于无抗体检测十-十一易位蛋白1（TET1）。该传感器以链霉亲和素包覆的CdSe/ZnS量子点（605QD）为荧光供体，以Cy5/生物素修饰且含5-甲基胞嘧啶（5mC）的发夹DNA探针为识别元件。TET1将探针中的5mC氧化为5-羟甲基胞嘧啶（5hmC），T4-...
Upconversion nanoparticles-based FRET system for sensitive detection of Staphylococcus aureus.
金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus, S. aureus）是严重威胁食品安全的食源性致病菌，传统培养法耗时长。为此，作者开发了一种基于上转换纳米颗粒（UCNPs）荧光共振能量转移（FRET）的适配体传感器，用于食品中 S. aureus 的快速、灵敏和特异性检测。该体系由适配体功能化金纳米颗粒（AuNPs-a...
Simple, rapid, and sensitive on-site detection of Hg
快速灵敏检测环境与饮用水中的汞离子（Hg2+）至关重要，因其不可降解、生物富集且高毒。本文报道了一种便携式倏逝波光流体生物传感器（EWOB），用于简单灵敏地检测水样中的 Hg2+。该传感器以荧光标记 poly-A DNA 链（CY-A14）为信号报告分子，以淬灭剂标记 poly-T DNA 链（BQ-T14）为生物识别元件。CY-A...
Botulinum toxin as an ultrasensitive reporter for bacterial and SARS-CoV-2 nucleic acid diagnostics.
病原微生物的快速鉴定对全球大流行期间的及时诊断和治疗策略至关重要，尤其在资源有限地区。本文提出一种基于肉毒神经毒素A轻链（BoNT/A LC）激活复合物检测（BACA）的灵敏生物传感器策略。BoNT/A LC是肉毒毒素A（BoNT/A）的替代物，具有最强生物毒素特性，可作为高信噪比的超灵敏信号报告物，避免现有生物传感器方法常见的强背...
A sensitive biomolecules detection device with catalytic hairpin assembly and cationic conjugated polymer-assisted dual signal amplification strategy.
本文构建了一种基于催化发夹组装（CHA）、阳离子共轭聚合物（CCP）和氧化石墨烯（GO）的无酶均相荧光生物传感装置，用于 DNA 和蛋白质检测。CCP 与 CHA 共同提供双重信号放大，GO 在无靶标时抑制背景，使灵敏度高于传统 CHA 传感器。体系使用两条 5′ 端标记 6-羧基荧光素（FAM）的发夹 DNA 探针 H1 和 H2...
Redox reaction-modulated fluorescence biosensor for ascorbic acid oxidase assay by using MoS
本文建立了一种基于 MoS2 量子点（MQDs）与 CoOOH 纳米片之间荧光共振能量转移（FRET）的灵敏荧光生物传感器，用于抗坏血酸氧化酶（AAO）检测。CoOOH 纳米片作为有效荧光猝灭剂，可通过 FRET 猝灭 MQDs 的荧光信号。当向 MQDs/CoOOH 纳米片体系中加入抗坏血酸（AA）时，由于 CoOOH 纳米片与 ...
Quantitative comparison between sub-millisecond time resolution single-molecule FRET measurements and 10-second molecular simulations of a biosensor protein.
分子动力学（MD）模拟旨在以实验相关时间分辨率提供构象动态生物系统的原子级洞察，但模拟时间尺度与单分子荧光测量时间分辨率的限制使二者难以在重叠时间域内定量比较。本文报道了与体外单分子 Förster（荧光）共振能量转移（smFRET）测量时间尺度重叠的氨基酸结合蛋白 LIV-BPSS 的 MD 模拟，时间分辨率达亚毫秒。研究采用经显...
A carbon nanoparticle-peptide fluorescent sensor custom-made for simple and sensitive detection of trypsin.
本文报道了一种用于检测胰蛋白酶的新型传感器，采用专门设计的荧光素标记肽与经酸氧化修饰的带负电荷碳纳米颗粒（CNPs）构建。荧光素标记肽的荧光被CNPs淬灭。传感器与胰蛋白酶反应后，肽链被切割，染料部分释放，荧光强度显著增强，且该增强随胰蛋白酶浓度和反应时间变化，从而可定量胰蛋白酶。相应地，该生物传感器发展出一种简便高效的荧光法测定胰...
A Sensitive FRET Biosensor Based on Carbon Dots-Modified Nanoporous Membrane for 8-hydroxy-2'-Deoxyguanosine (8-OHdG) Detection with Au@ZIF-8 Nanoparticles as Signal Quenchers.
本文提出一种基于碳点（CDs）修饰纳米多孔氧化铝膜的荧光共振能量转移（FRET）生物传感器，用于检测人尿中排出的典型DNA氧化损伤产物8-羟基-2′-脱氧鸟苷（8-OHdG）。该传感器以CDs作为荧光供体，将金纳米颗粒封装于沸石咪唑酯骨架材料-8（ZIF-8）中形成Au@ZIF-8纳米颗粒作为信号猝灭剂。CDs和Au@ZIF-8均经...
Mapping Calcium Dynamics in the Heart of Zebrafish Embryos with Ratiometric Genetically Encoded Calcium Indicators.
斑马鱼胚胎是研究心脏功能的低成本脊椎动物模型。许多荧光基因编码钙指示剂（GECI）已被开发，但比率型读出更适合成像心脏等运动器官。作者将四种基于肌钙蛋白C的比率型GECI——TN-XXL、Twitch-1、Twitch-2B和Twitch-4——瞬时表达于斑马鱼胚胎心脏，其发射比率可报告心房和心室的Ca2+水平。作者测量了Ca2+瞬...
A Fluorescence Resonance Energy Transfer Biosensor Based on Graphene Quantum Dots and Protoporphyrin IX for the Detection of Melamine.
石墨烯量子点（GQDs）具有高光稳定性、抗光漂白和闪烁、良好生物相容性和低毒性，是荧光材料家族的重要成员，受到广泛关注。本文开发了一种基于原卟啉 IX（PpIX）和 GQDs 的荧光共振能量转移（FRET）生物传感器，用于检测三聚氰胺。PpIX 结合到 GQDs 表面形成自组装纳米传感器，GQDs 与 PpIX 之间发生 FRET ...
High-performance FRET biosensors for single-cell and in vivo lead detection.
铅的各种形式长期隐蔽地危害人类健康，血铅水平（BLL）是诊断铅中毒程度的常规指标，但尚无明确安全范围。为开发可用于活体生物的检测工具，作者工程化了一种基因编码的荧光共振能量转移（FRET）型二价铅（Pb2+）生物传感器 Met-lead 1.44 M1。该传感器表观解离常数（Kd）为 25.97 nM，检出限（LOD）为 10 nM...