本文报道了一种基于水溶性共轭聚合物 PFP 和荧光共振能量转移（FRET）技术的腺苷脱氨酶（ADA）生物传感器。该传感器以 PFP 为荧光能量供体，以荧光素（FAM）标记的互补链 DNAc-FI 为共振门，以溴化乙锭（EB）为最终荧光能量受体。无 ADA 时，腺苷与适配体形成茎环结构，远离 DNAc-FI；380 nm 激发 PFP...
石墨烯材料因具有高能量转移效率、大比表面积和良好生物相容性，被广泛用于光学传感器，可检测核酸、蛋白质和小分子等多种分析物。本综述系统讨论石墨烯材料基光学传感器的检测机制与生物传感器设计，重点介绍石墨烯/氧化石墨烯（GO）作为荧光猝灭受体或荧光供体的应用。综述涵盖以 DNA、适配体、蛋白质和肽为桥接基团的传感器设计，包括 DNA 杂交...
本文报道了一种用于人血清中人类免疫缺陷病毒（HIV）抗体灵敏、选择性检测的上转换荧光共振能量转移（FRET）生物传感器。作者采用一步自组装法，将磷脂-肽共轭物与PEG化磷脂包覆到油酸稳定的NaYF4:Yb,Er上转换纳米颗粒（UCNPs）表面，获得亲水且带HIV-1 gp120抗原肽的UCNPs。该抗原肽通过linker与颗粒表面保...
本评论讨论两类基因编码分子工具，它们显著增强了在天然环境中观察和操控复杂生化过程的能力，并深化了对细胞内信号网络分子机制的理解。基因编码生物传感器被广泛用于在活细胞中直接可视化信号事件；文中重点介绍了几种基础传感器设计，使研究者能够以高细节捕捉第二信使和信号酶等大量信号分子的空间与时间动态。同时，文章讨论多种基因编码生化扰动技术，它...
本文报道了一种基于半抗原接枝石墨烯的荧光生物传感器，用于小分子的超灵敏均相竞争免疫分析。该传感器将石墨烯纳米片与免疫分析技术相结合，通过共价接枝双酚A（BPA）结构类似物BVA于氨基化石墨烯表面，形成graphene-BPA纳米片，从而避免抗体直接固定于石墨烯表面导致的构象变化和活性损失，保持小分子与其特异性抗体的结合亲和力。荧光标...
星形胶质细胞形态可能受cAMP调节，并影响其与突触的结构关联。β-肾上腺素能受体（β-AR）可升高胞内cAMP浓度（[cAMP]i），但单活星形胶质细胞中β-AR介导cAMP信号的实时动态及其形态效应尚未研究。作者使用FRET cAMP生物传感器Epac1-camps，实时监测原代大鼠星形胶质细胞中[cAMP]i变化，并用共聚焦显微...
肠炎沙门氏菌（Salmonella enteritidis, S. enteritidis）暴发事件持续发生，提高了公众对该食源性病原菌的关注。切口内切酶 Nb.BbvC I 对特定双链 DNA（dsDNA）具有活性，常用于生物分子检测。本研究开发了一种基于荧光共振能量转移（FRET）的 S. enteritidis 生物传感器，利...
2-氧代戊二酸（2-oxoglutarate, 2-OG）是原核和真核生物中的核心代谢物与信号分子，其胞内水平随环境变化快速波动，但缺乏简便可靠的检测方法。本文报道了一种基于蓝细菌 PII 与 PipX 蛋白复合物在 2-OG 依赖下解离的 2-OG 生物传感器。将 PII 和 PipX 分别与青色荧光蛋白（CFP）或黄色荧光蛋白（...
肌醇1,4,5-三磷酸（InsP3）信号在心肌细胞中的作用尚未完全阐明，但被认为与触发活动倾向增加有关。本研究旨在确定 InsP3 受体如何将 Ca2+ 释放转化为质膜去极化并导致心律失常样活动。作者采用胚胎干细胞来源心肌细胞（ESdCs）作为模型，因其自发电活动依赖 InsP3 介导的 Ca2+ 释放。利用 FRET 型 InsP...
生物传感器为测量活体生物体内多种代谢物动态提供了创新工具。它们通过基因编码方式构建，可与特定蛋白或靶向序列融合，从而特异性定位到细胞器区室。线粒体是真核细胞代谢的核心，具有复杂的多区室结构。过去十年，用于能量产生分子、活性氧和二级信使的遗传编码传感器帮助揭示了线粒体生理的关键方面。目前，ATP、NADH、pH、过氧化氢、超氧阴离子、...
本文构建了一种基于DNAzyme自组装金纳米棒（AuNRs）的荧光共振能量转移（FRET）或荧光偏振（FP）方法，用于水溶液中Cu2+的超灵敏、选择性检测。该体系以3'-TAMRA标记的DNAzyme底物链（Sub）和酶链（Enz）为识别探针。无Cu2+时，Sub-Enz双链通过静电作用吸附于正电荷AuNRs表面，使TAMRA与Au...
我们开发了一种基于荧光共振能量转移（FRET）的重金属生物传感器，用于定量衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）细胞质中生物可利用的游离重金属。该传感器由青色荧光蛋白（CFP）、鸡金属硫蛋白II（MT-II）和黄色荧光蛋白（YFP）端对端融合组成。体外测定显示，向纯化传感器中加入金属后，CFP与YFP之间的FRE...
本研究开发了一种基于荧光共振能量转移（FRET）的新型σ1受体（σ1R）生物传感器，用于在活细胞中实时监测σ1R配体诱导的构象变化。作者将青色荧光蛋白（CFP）和黄色荧光蛋白（YFP）分别融合到σ1R的N端和C端，构建σ1RCFP/YFP融合蛋白，并稳定表达于HEK-293T细胞。通过436 nm激发并同步检测480 nm和535 ...
本研究开发了一种基因编码的Förster共振能量转移（FRET）生物传感器，用于连续监测基质金属蛋白酶9（MMP-9）的蛋白水解活性。MMP-9是一种胞外分泌型内肽酶，在发育、学习与记忆、癌症转移和卒中等过程中发挥重要作用。要评估该蛋白酶的功能，必须精确测定其活性动力学和亚细胞定位。该传感器无毒，并通过血小板源性生长因子受体跨膜域锚...
本章首先简要介绍荧光与荧光共振能量转移（FRET）的基本原理，随后重点讨论记录FRET最常用的方法，尤其关注广泛用于生物传感器成像的显微镜技术。文中比较了宽场荧光显微镜与激光扫描共聚焦显微镜的仪器选择，说明基于强度（如比率成像、受体光漂白）和基于供体荧光寿命（FLIM）的FRET检测方式，并给出将特定记录方法与具体科学实验相匹配的指...
本研究开发了一种基于荧光共振能量转移（FRET）的光学 DNA 生物传感器，用于检测油棕病原 Ganoderma boninense 的特定序列合成寡核苷酸。作者合成 CdSe 量子点（QD），并通过 3-巯基丙酸（MPA）配体交换引入羧基，使其具有水溶性；随后利用 EDC/NHS 活化羧基，与氨基修饰单链 DNA 探针（ssDNA...
生物过程监测用于跟踪细胞培养进程并保证产品质量。现有代谢监测主要依赖对细胞外培养基样品进行离线测量，存在时间延迟且易引入人为误差。在合成生物学时代，可以设计和实施由生物大分子组成、能够报告细胞内环境的生物传感器。荧光报告信号可实现对培养过程的无创、非破坏性在线监测，缩短测量与干预之间的延迟。本迷你综述聚焦以 Förster 共振能量...
生物传感器是一类能够检测特定生物分析物，并将其存在或浓度转换为易于分析的电信号、热信号、光信号或其他信号的装置。首个生物传感器由Clark和Lyons于1962年设计，用于测定葡萄糖。此后，生物传感器技术取得显著进展，其应用潜力几乎无限。本综述聚焦于生物传感器的临床应用，尤其是血液肿瘤学领域。近年来，为改善血液恶性肿瘤患者的诊断与治...
骨是受机械载荷等信号持续重塑的动态组织，机械载荷不足可诱发废用性骨质疏松，降低骨量与结构完整性。β-catenin信号与GTPase网络在载荷驱动骨形成中起关键作用，但其在骨丢失中的相互作用尚不清楚。本研究利用基于荧光共振能量转移（FRET）的RhoA生物传感器和荧光TCF/LEF报告基因，检测clinostat模拟卸载对成骨细胞中...
本文报道了用于设计小分子感应别构核酶的计算方法，这些核酶可作为具有 NOT 或 YES 布尔逻辑功能的逻辑门。作者通过建模 RNA 二级结构，将茶碱适配体与扩展型锤头核酶融合，获得在生理相关条件下具有 1.3 min−1 高切割速率的茶碱感应核酶；该核酶对茶碱高度特异，不响应仅相差一个甲基的咖啡因。嘌呤感应核酶则通过将最小锤头核酶与...