Expanding Horizons in Advancements of FRET Biosensing Technologies.
Förster共振能量转移（FRET）生物传感器基于供体与受体荧光团之间的非辐射能量转移，通过荧光强度、FRET效率或荧光寿命的变化实现生物分子检测，具有高灵敏度、高特异性和实时监测优势。本综述系统总结了FRET生物传感器在细胞成像、药物发现、病原检测和癌症诊断中的最新进展，涵盖供体–受体对优化、单分子FRET、荧光寿命成像、pH/...
Recent Advances in DNA Origami-Enabled Optical Biosensors for Multi-Scenario Application.
过去几年，DNA折纸技术凭借DNA分子无可比拟的自组装能力取得显著进展。作为高度可编程、可寻址且生物相容的纳米材料，DNA折纸已在细胞支架构建、抗菌药物递送和超分子酶组装等生物医学领域得到广泛应用。为拓展其应用场景，研究者开发了能够主动识别并定量报告靶标的DNA折纸结构。光学DNA折纸生物传感器因使用快速、灵敏且易于实施而具有前景，...
FRET Based Biosensor: Principle Applications Recent Advances and Challenges.
FRET（荧光共振能量转移）生物传感器用于特异性检测生物分子或微环境变化。FRET是激发态供体荧光分子向邻近受体荧光分子的非辐射能量转移过程。在FRET生物传感器中，供体和受体通常为荧光蛋白、量子点（QDs）或小分子荧光团，并被设计处于近距离。当目标生物分子存在时，会引起供体与受体间距离变化，从而改变FRET效率及受体荧光强度，该荧...
Optical Biosensor Based on Graphene and Its Derivatives for Detecting Biomolecules.
石墨烯及其衍生物因优异的光学、电学和物理性质在生物传感中具有重要潜力，尤其具有宽谱可调吸收、荧光猝灭/爆发和强偏振相关效应，可实现生物分子的非破坏性检测。本文综述了石墨烯、氧化石墨烯（GO）、还原氧化石墨烯（rGO）和石墨烯量子点（GQDs）的制备方法与表面功能化策略，并总结基于石墨烯及其衍生物的光学生物传感器研究进展。文章归纳了表...
Resource for FRET-Based Biosensor Optimization.
自首个基于荧光共振能量转移（FRET）的钙指示剂Cameleon问世以来，多种遗传编码生物传感器（GEB）被用于在活细胞中时空分辨地监测离子浓度、细胞状态和酶活性等生理参数。FRET依赖供体与受体荧光蛋白间光谱重叠和非辐射能量转移，当传感域与目标分子相互作用引起构象变化时，供体-受体距离改变，从而改变FRET效率。现有GEB优化常需...
Spatiotemporally Selective Molecular Imaging via Upconversion Luminescence-Controlled, DNA-Based Biosensor Technology.
基于DNA的生物传感器技术在化学与生物检测中具有重要潜力，并已被积极开发用于活细胞和动物体内的分子成像探针，可在复杂生物体系中原位检测分析物、阐明关键分子在生物过程中的作用，并推动无创诊断和影像引导手术的发展。然而，提高成像的时空精度仍是该领域面临的挑战。本迷你综述阐述了将工程化光激活DNA生物传感器与上转换纳米技术相结合，实现时空...
Recent Efforts and Milestones for Simulating Nucleic Acid FRET Experiments through Computational Methods.
计算方法可显著辅助核酸荧光实验，既能提供研究体系构象与相互作用的原子级细节，也能准确模拟基本参数。基于荧光的光学生物传感器在严重疾病临床诊断中具有高特异性潜力，许多设计依赖 Förster 共振能量转移（FRET）。目前实验方法依赖若干理论假设，这些假设会根本影响结果。若获得详细的原子级概览或重要模拟参数，可改善对计算的理解并给出更...
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...
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、...
Novel biosensor platforms for the detection of coronavirus infection and severe acute respiratory syndrome coronavirus 2.
严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）疫情已在全球引发呼吸道疾病，并造成广泛社会经济影响。该病毒可经人际接触传播，也可能通过环境空气传播，因此亟需有效生物传感器平台检测病毒及其宿主应答。此类平台既可支持认证临床实验室的常规检测，也可整合为即时检测产品；还可设计环境生物传感器，用于检测环境空气或重症监护呼吸机中的SARS...
Genetically encoded fluorescent biosensors illuminate kinase signaling in cancer.
蛋白激酶信号网络严格调控细胞增殖、迁移和存活等过程，也是癌症发生与进展的核心。能够直接在活细胞中揭示激酶信号时空动态的遗传编码荧光生物传感器，正越来越多地用于研究癌细胞和肿瘤组织切片中的激酶信号。这些传感器可在原位可视化生物过程，保留天然生物学背景，并提供细胞内定位与动态的详细信息。本文首先综述激酶活性生物传感器的常见设计策略，包括...
Gold nanoparticles and hepatitis B virus.
乙型肝炎病毒（HBV）感染是全球重大公共卫生问题，若管理不当可进展为肝硬化、肝细胞癌等严重肝病。估计约20亿人具有HBV血清学感染特征，全球约3.6亿人患有慢性HBV相关肝病，因此亟需高效、精准的诊断技术以指导及时干预。生物传感器通过生物识别元件与物理化学换能器的结合，可在筛查样本中快速检测HBV，为乙肝诊断提供重要工具。本综述聚焦...
Gold nanoparticles and hepatitis B virus.
乙型肝炎病毒（HBV）感染是全球重大公共卫生问题，若管理不当可进展为肝硬化、肝细胞癌等严重肝病。据估计，全球约20亿人具有HBV感染血清学特征，约3.6亿人患有慢性HBV相关肝病，因此亟需快速、准确、可及的诊断技术。生物传感器通过生物识别元件与物理化学换能器相结合，可在筛查样本中检测HBV相关标志物，为及时干预提供依据。本文综述金纳...
Quantum Dot Based Nano-Biosensors for Detection of Circulating Cell Free miRNAs in Lung Carcinogenesis: From Biology to Clinical Translation.
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），...
Graphene-Based Nanomaterials and Their Applications in Biosensors.
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...
Biosensors based on graphene oxide and its biomedical application.
氧化石墨烯（GO）因同时具有来自石墨骨架的疏水区域和含氧亲水官能团，表现出良好的水分散性、生物相容性以及对特定生物分子的高亲和力，并部分保留石墨烯的导电、光学和表面相互作用特性。本文综述了 GO 及其衍生物在生物传感中的发展，按信号产生策略将其分为荧光共振能量转移（FRET）、激光解吸/电离质谱（LDI-MS）、表面增强拉曼光谱（S...
Molecular-scale GPS: positioning a biosensor peptide on RyR.
本文以 GPS 为类比，评述利用荧光共振能量转移（FRET）获取多组距离约束，并通过三边测量/三角定位确定大分子复合物中组分相对位置的方法。作者回顾了纳米定位系统及 FRET 在肌浆网钙释放通道 RyR1/RyR2 结构研究中的应用。RyR 是已知最大离子通道，功能异常与室性心动过速和心力衰竭相关，但全长原子结构仍缺乏。早期 GFP...
Recent progress in graphene-material-based optical sensors.
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...
Genetically encoded molecular probes to visualize and perturb signaling dynamics in living biological systems.
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...