肺癌是我国男性发病率最高且致死率最高的恶性肿瘤，目前唯一推荐的筛查方法是低剂量计算机断层扫描（LDCT），但其在降低总体死亡率方面未显示统计学显著获益，且存在过度诊断、费用高、辐射暴露、假阳性及延误治疗等问题。因此，寻找可在早期识别恶性肿瘤的微创生物标志物具有重要意义。循环核酸，尤其是循环细胞游离微小RNA（ccf-miRNAs），...
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...
本文综述了石墨烯基纳米材料及其在生物传感器中的应用。首先介绍石墨烯的单原子层结构、高电子迁移率、高导电性、高导热性、高光学透过率等特性，并比较机械剥离、化学气相沉积和化学氧化还原等制备路线，以及紫外可见、拉曼、XPS、AFM 和 TEM 等表征方法。随后讨论石墨烯功能化策略，包括共价和非共价修饰，如磺酰氯、重氮盐和胺类取代反应。文章...
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...
2-氧代戊二酸（2-OG，α-酮戊二酸）是三羧酸循环中间物，也是碳氮代谢和多种生物过程的重要信号分子。为在活细胞内测量其浓度与动态变化，作者基于荧光共振能量转移（FRET）技术设计了一组可用于不同生物体的生物传感器。该传感器利用两种蓝细菌蛋白 PII 和 NtcA 在结合 2-OG 后发生的构象变化，将供体荧光蛋白 mTurquoi...
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...
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...
胰腺β细胞胰岛素分泌受胰高血糖激酶（GCK）活性严格调控，GCK将β细胞代谢与血糖变化耦联。尽管GCK仅有一个葡萄糖结合位点，却表现出葡萄糖正协同性；体外结构研究鉴定出多种酶活性不同的构象，但活细胞如何调控GCK协同性仍不清楚。为理解GCK激活的细胞调控，作者开发了同源转移FRET-GCK生物传感器，并用偏振显微镜消除FRET定量中...
基质金属蛋白酶（MMPs）是肿瘤进展中的关键介质，MMP2作为明胶酶参与细胞外基质重塑和癌症转移，其异常高表达常提示不良预后。本研究构建了一种可感知MMP2表达的近红外激活荧光共振能量转移（FRET）纳米复合材料UCNP@p-QD。该材料由上转换纳米颗粒（UCNP，NaYF4:Tm/Yb@NaYF4:Nd/Yb）、MMP2敏感肽和C...
布氏锥虫血液型生活阶段完全依赖葡萄糖代谢产生 ATP，该过程发生在类过氧化物酶体细胞器糖体中。许多研究关注葡萄糖摄取与代谢，但此前无法监测活寄生虫细胞和细胞器葡萄糖浓度变化。作者开发了一种非破坏性技术，利用荧光蛋白生物传感器 FLII12Pglu-700μδ6 结合流式细胞术，监测布氏锥虫细胞质和糖体葡萄糖水平。携带该传感器的寄生虫...
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...
组胺H3受体（H3R）激活参与记忆和认知过程，阻断H3R可延缓阿尔茨海默病、精神分裂症和嗜睡症等神经疾病进展，但目前缺乏直接检测H3R激活的方法。本文报道一种新型分子内荧光共振能量转移（FRET）生物传感器，用于实时可视化H3R激活。作者将青色荧光蛋白（CFP）融合于人H3R C端，并将黄色荧光蛋白（YFP）插入第三胞内环，构建mG...
Förster 共振能量转移（FRET）可直接观察 G 蛋白偶联受体（GPCR）激活异源三聚体 G 蛋白。本研究在人类 Gα13 亚基多个位点插入 mTurquoise2，旨在开发基于 FRET 的 Gα13 激活生物传感器。三种荧光标记 Gα13 变体因能定位于质膜并在 LPA2 受体激活后招募 p115-RhoGEF 而被认为具...
人拓扑异构酶1B（hTop1）是一种普遍存在且必需的酶，通过松弛超螺旋DNA的拓扑状态支持DNA复制、转录等基本代谢过程。其催化循环包括DNA切割与再连接两个步骤。本研究开发了一种基于连接三个荧光团的自杀DNA底物的三元荧光共振能量转移（FRET）生物传感器，用于同时监测hTop1的切割和再连接催化功能。荧光团标记不改变酶对DNA底...
本研究利用超声乳化技术制备了包埋荧光葡萄糖生物传感分子的透明质酸（HA）水凝胶微球。作者合成了基于 Eu3+ 的新型镧系离子发光配合物，并将其标记到氨基葡聚糖上形成 Eu-dextran；同时将刀豆蛋白 A（ConA）标记 Alexa Fluor 647 形成 Alexa Fluor 647-ConA。两种生物分子按质量比 40:1...
微小RNA（miRNAs）在基因表达调控中发挥关键作用，其异常表达与肿瘤发生和进展密切相关，因此开发用于人体循环系统中检测这些非编码RNA分子的方法备受关注。本文报道了一种新型靶向miRNA-195的荧光共振能量转移（FRET）生物传感器膜，该传感器由掺稀土氟化钙纳米颗粒（CaF2:Yb,Ho@SiO2）负载于二氧化硅纳米纤维中，并...
快速筛选活性化合物对复杂天然药物的研究与开发至关重要。本文报道了一种基于选择性适配体-羧基荧光素/氧化石墨烯能量转移光学传感器，并结合微流控芯片电泳分离的同时无标记多药筛选新方法。研究选择七种传统中药单体作为G-四链体配体筛选对象。筛选结果显示，大豆苷元、盐酸小檗碱、盐酸药根碱和防己诺林碱为G-四链体活性配体，栀子苷和苦参碱为非活性...
本文首次报道了一种适配体诱导的“开关”荧光共振能量转移（FRET）生物传感器，用于在单一激发波长下同时检测多种肿瘤标志物（如甲胎蛋白AFP和癌胚抗原CEA）。该传感器以二硫化钼（MoS2）纳米片为荧光猝灭剂/能量受体，以AFP适配体功能化的绿色发光金纳米团簇（Au NCs，510 nm）和CEA适配体功能化的红色发光Au NCs（6...
本文提出一种基于荧光共振能量转移（FRET）的新型固态表面荧光生物传感器，用于快速检测苏丹红 I–IV。该传感器以蛋壳膜（ESM）为固态基质，戊二醛为交联剂，将阿的平（AY）固定于蛋壳膜上。以 AY 为供体、苏丹红染料为受体，通过足够的光谱重叠积分 J 和合适的 Förster 临界距离 R0 证实了 FRET 机制。在优化条件下，...
生物分子的磷酸化与去磷酸化是重要生理过程，碱性磷酸酶（ALP）活性异常与多种疾病相关，因此需要简单灵敏的ALP活性检测方法。为模拟生物条件，作者将水溶性磷酸化七肽Gly-Pro-Gly-Asn-p-Tyr-Gly-Ala（pGA）用胺化七甲氰染料（Cy）标记，得到低荧光标记肽Cy-pGA。合成的Cy-pGA与Eu3+掺杂氧化物Y0....