胰高血糖素是由胰腺α细胞分泌的肽类激素，可升高血糖，在糖尿病发生与血糖稳态中发挥关键作用。由于胰高血糖素与其他前胰高血糖素来源肽结构相似，抗体法常出现交叉反应，使其准确定量困难；在低血糖等场景中，快速且特异的检测尤为重要。本研究旨在开发兼具高特异性、快速检测和易操作性的胰高血糖素特异探针。作者以胰高血糖素受体氨基酸序列为来源，通过肽...
细胞外调节激酶（ERK）通过不同激活模式调控多种细胞功能。基因编码荧光探针是解析活细胞 ERK 活性动态的重要工具。本研究在已报道的 ERK 荧光共振能量转移（FRET）探针 EKAREN5 基础上，将 mTurquoise2 和 YPet 序列分别替换为 mTurquoise-GL 和 YPet 同义密码子变体，构建改良生物传感器...
微小RNA（miRNA）日益被视为多种疾病的重要诊断生物标志物和治疗靶点。近年研究强调开发能够利用细胞外miRNA作为输入信号进行疾病诊断的探针。本研究提出一种新型miRNA响应生物传感器（miR-RBS），用于高灵敏、高特异检测miRNA，并实现器官特异性可视化。该传感器采用Y型三链DNA探针（Y-TSDP），在正常生理条件下处于...
DNA连接酶是参与所有生物体DNA复制、修复和重组的关键酶，通过催化双链DNA中相邻5′磷酸与3′羟基之间形成磷酸二酯键来封闭DNA断裂。除维持基因组完整性外，DNA连接酶近年也被发现可作为多种癌症的诊断生物标志物，并被视为多种疾病治疗的潜在药物靶点。尽管DNA连接酶在基础研究和医学应用中具有重要意义，但高效检测并精确量化这些关键酶...
连续葡萄糖监测（CGM）对糖尿病管理至关重要。刀豆蛋白A（ConA）可逆结合葡萄糖和甘露糖，可通过竞争性结合构建葡萄糖生物传感器。本文开发了一种基于 ConA 与远红荧光探针的葡萄糖生物传感器，其荧光强度变化来源于溶剂致色效应，即发射光谱随微环境极性发生可逆改变。为适配皮下植入形式，作者合成并比较了三种 Cy5.5 标记的小甘露糖分...
铜是生物体中常见的金属元素，在生理活动中具有极其重要的作用；人体内铜水平即使发生微小变化，也可能诱发多种疾病，因此准确、高效地监测铜离子水平具有重要意义。荧光探针因具有灵敏度高、生物相容性好、操作简便、识别快速且特异等优点，在生物成像和 Cu2+ 检测中受到广泛关注。本研究以荧光素、水合肼和 5-对硝基苯基糠醛为原料，设计并合成了一...
本研究开发了一种基于碳量子点的低成本荧光检测方法，用于在半胱氨酸和谷胱甘肽存在下选择性检测同型半胱氨酸（Hcy）。作者以柠檬酸为碳源、尿素为氮掺杂剂，通过一锅微波辅助法合成氮掺杂碳量子点（NCDs），并采用直接体外添加法将叶酸（FA）引入 NCDs，构建 FA-NCD 荧光探针。FA 的加入可猝灭 NCDs 的本征荧光，而 Hcy ...
溶酶体与线粒体之间的相互作用不仅包括线粒体自噬，还包括介导两种细胞器物质与信息交换的线粒体-溶酶体接触（MLC）。本研究设计并合成了一种具有荧光特性的溶酶体靶向生物传感器CNN，用于结构光照明显微镜（SIM）下的溶酶体成像，并进一步在病理条件下观察线粒体形态变化及MLC现象。首先采用CCK-8法检测CNN对H9C2心肌细胞的毒性，随...
双链（ds）生物传感器是一类用于生化检测和活细胞成像中核酸序列检测的均相寡核苷酸探针。锁定核酸（LNA）修饰可提高探针的结合亲和力、特异性和抗核酸酶降解能力，但淬灭序列中的 LNA 单体也可能阻碍目标与荧光探针的结合，从而降低 dsLNA 生物传感器的信号。本研究通过改变淬灭序列中 LNA 单体的数量和位置，系统评估 LNA 修饰对...
亮氨酸氨基肽酶（leucine aminopeptidase, LAP）是一种可水解 N 端含亮氨酸残基的肽或蛋白的水解酶，也是多种病原体致病能力的关键毒力因子，为感染性疾病的诊断和治疗提供了新视角。本研究开发了一种新型荧光探针 DDBL，其以 DDAO 为荧光团、亮氨酸为识别基团，用于 LAP 检测。通过实时视觉传感 LAP，该方...
农药残留严重威胁环境与人类健康，亟需快速、低成本且高灵敏的检测手段用于食品和水体监测。相比色谱等常规方法，酶抑制型生物传感器结合荧光探针具有选择性好、灵敏度高、操作简便并可原位实时监测等优势，但单一酶靶向传感器受农药结构多样性和作用靶点差异限制。本文提出多酶靶向荧光探针设计策略（MEET-FD），开发了一种新型荧光探针3CP，可同时...
背景：感染后早期 SARS-CoV-2 抗体滴度较低者可能在数月内降至不可检出水平，因此需同时评估抗体水平与抗原-抗体结合亲和力以判断免疫应答质量。方法：开发“探针上检测”增强版（TOP-Plus）检测面板，将新建立的抗体亲和力（avidity）检测整合到既往 SARS-CoV-2 TOP 检测中，在多功能生物传感器平台上同时测定总...
中耳炎（OM）是全球儿童常见疾病，目前主要依靠耳镜观察鼓膜炎症与中耳积液，但传统耳镜无法透过鼓膜观察或取样中耳液，导致诊断不确定和过度诊断。为改善OM诊断，作者开发了一种短波红外（SWIR）耳镜，并结合可被蛋白酶切割的生物传感器6QC-ICG，用于增强中耳炎症蛋白酶的检测对比度。6QC-ICG是一种荧光淬灭探针，在炎症免疫细胞中上调...
本文报道了一种喹啉基半花菁荧光探针 6MIM 的合成及其用于选择性检测谷胱甘肽（GSH）的方法。6MIM 通过 6-甲氧基-2-氯-3-甲酰基喹啉与 2-苯并噻唑鎓碘化物在乙醇中缩合制得，具有强分子内电荷转移（ICT）特性。光谱研究表明，该探针在多种氨基酸和生物硫醇存在下仍能选择性识别 GSH，荧光法检出限为 100 nM。其关闭型...
随着化学生物学发展，基于荧光团的诊断工具可通过共价结合靶向特定生物分子，生物正交反应在肿瘤早期诊断与治疗中应用广泛。本研究设计了一种小分子荧光生物传感器2-肼基-5-硝基苯酚（2Hzin5NP），它在中性pH下与生物分子的羰基发生快速生物正交反应，生成稳定的荧光腙产物，从而用于多种癌细胞系中生物分子羰基化的检测。该探针本身几乎无荧光...
次氯酸根（ClO−）可作为炎症及相关疾病的诊断标志物。尽管已有多种 ClO− 成像探针报道，但仍缺乏特异性和抗干扰能力。本文合成含硫代巴比妥酸（TBA）的咔唑（NEC）和四苯基乙烯（TPE）衍生物 NEC-TBA 与 TPE-TBA，作为具有聚集诱导发光（AIE）效应的荧光生物传感器用于监测 ClO−。研究发现，TPE-TBA 在水...
本文报道了一种基于解聚诱导发光（DIE）的“点亮”型荧光传感平台，用于选择性识别平行 G-四链体（parallel G-quadruplex, G4）DNA。作者设计并合成了一系列香豆素-喹唑啉（CQ）共轭物，其中 CQ4 在水溶液中可自组装形成发生聚集猝灭（ACQ）的超分子聚集体，荧光较弱；当与平行 G4 结合时，CQ4 的平面 ...
次氯酸（HOCl）是最具反应性和危害性的活性氧（ROS）之一，在多种病理和生理过程中发挥重要作用。然而，由于 HOCl 高度反应性和易扩散，其失控产生可能对宿主生理造成不利影响。鉴于其生物学重要性，许多研究致力于开发选择性荧光探针以成像 HOCl，但设计对 HOCl 具有专一选择性的荧光探针仍具挑战。本研究基于 1,8-萘酰亚胺合理...
酶生物传感器可实时监测代谢物水平变化，但现有方法多依赖天然酶，化学空间受限。人工金属酶(ArM)为从头设计新代谢物传感器提供了机会。本文报道人工金属酶乙烯探针(AEP)的设计与开发：以人血清白蛋白为支架，将处于淬灭态的钌催化剂溶解并保护于疏水结合口袋中；在植物激素乙烯存在下，Hoveyda-Grubbs催化交叉复分解反应发生，释放含...
本文报道了一种水溶性苯并双咪唑衍生物——天冬氨酸功能化苯并双咪唑（APDI），其对 Cu2+ 和无机焦磷酸盐（PPi）分别呈现显著的顺序“关”和“开”荧光响应。APDI 对 Cu2+ 和 PPi 相对于腺苷一磷酸（AMP）、腺苷二磷酸（ADP）和腺苷三磷酸（ATP）具有选择性。检测通过紫外-可见吸收和荧光发射光谱研究。将 Cu2+ ...