本研究旨在建立用于饮用水生物膜中大肠杆菌和沙门氏菌快速检测的酶-生化（enz-bio）signature 方法。作者以脂溶性、糖苷酶和蛋白酶活性相对强弱作为识别指标，在含单一菌种及混合菌种的生物膜中比较不同酶活，确定大肠杆菌的 signature 为脂溶性<糖苷酶<蛋白酶，沙门氏菌为糖苷酶=脂溶性<蛋白酶。实验在批式反应器玻璃 co...
本研究以紫膜体（chromatophore）内 F0F1-ATPase 为分子马达，构建用于快速检测食源性病原菌的生物传感器。通过 ε 亚基抗体—生物素—链霉亲和素—生物素—AC5-Sulfo-Osu 连接系统，将生物素标记的 DNA 探针固定到 F0F1-ATPase 马达表面。基于探针与目标 DNA 的序列特异性杂交，单增李斯特...
本文报道了一种基于分子信标（MB）和氧化石墨烯（GO）的“开启型”荧光传感策略，用于溶液中铜离子（Cu2+）的直接检测。MB 是带有荧光基团的特殊单链 DNA，GO 是具有优异物理性质的新型纳米材料。在传感体系中，GO 作为高效荧光猝灭剂，在 MB 吸附后显著降低背景信号，使检测方法具有高灵敏度。当存在 Cu2+ 时，MB 被切割成...
本文报道了一种简便、通用的适配体无标记荧光检测策略，利用SYBR Green I（SGI）染料选择性、灵敏地检测蛋白质和小分子生物分子。该生物传感方法基于目标诱导的适配体结构转换引起SGI荧光关闭：适配体与目标结合后，从互补DNA/适配体双链中解离，使嵌入双链DNA的SGI释放到溶液中，导致相应荧光强度淬灭。这种目标诱导的构象变化及...
本文报道了一种用于在均相溶液中于室温下高特异性分析长链且具有稳定二级结构的RNA的复杂生物传感器。该传感器由一个分子信标（molecular beacon, MB）探针作为荧光信号报告元件，以及两条DNA适配链组成；两条适配链分别含有与报告探针互补的片段和与待测RNA互补的片段。其中一条适配链利用较长的RNA结合臂解开目标RNA的二...
本研究以牛血清白蛋白（BSA）为稳定剂，采用大分子模板法合成金纳米团簇（AuNCs）。在紫外光激发下，AuNCs可发射稳定的红色光致发光。当半胱氨酸（Cys）与AuNCs作用时，其巯基与团簇表面金原子结合，使AuNCs表面缺陷减少，荧光强度增强，并伴随发射峰红移。基于该荧光增强效应，作者建立了一种测定痕量半胱氨酸的新型荧光法。该方法...
癌症细胞的快速高效检测是早期癌症诊断的主要挑战。本研究构建了一种微型多通道芯片，采用新型氧化石墨烯（GO）基 Förster 共振能量转移（FRET）生物传感策略，通过检测染料标记适配体/GO 复合物在癌细胞诱导下的荧光恢复，实现癌细胞的原位检测。荧光强度测量与图像分析表明，该微流控生物传感方法对目标癌细胞 CCRF-CEM 细胞的...
本文报道了一种基于适配体固定的电纺聚苯乙烯–聚(苯乙烯-马来酸酐)（PS–PSMA）纳米纤维的新型适配体传感器平台，用于蛋白质检测。以两种凝血酶结合适配体TBA29和TBA15为模型，采用夹心方式检测凝血酶；适配体分别用荧光素染料或量子点标记，并通过荧光显微镜与荧光光谱测定凝血酶浓度。结果表明凝血酶可均匀捕获在纳米纤维表面。使用量子...
本文报道一种基于外切酶III编码磁性微球探针的放大多重DNA检测生物传感器。该传感器将外切酶III（Exo III）无需特定识别位点即可从平末端3′端逐步切除单核苷酸的特性，与磁性微球（MMPs）的磁分离能力相结合，构建多色磁性探针。HIV和埃博拉病毒DNA探针分别标记FAM和TAMRA，并等摩尔共组装于链霉亲和素封端的MMPs表面...
本研究利用现场抗体微阵列生物传感器LDChip300（Life Detector Chip）分析南极Deception Island表面与永久冻土（钻深至4.2 m）中微生物群落组成及运行代谢。LDChip300含300余种针对细菌和古菌抗原的抗体，通过夹心微阵列免疫分析检测样品中的胞外多糖、细胞抗原及代谢蛋白。免疫图谱显示所有表面...
本文报道了一种基于目标诱导DNAzyme级联与催化分子信标（CAMB）的荧光传感策略，用于水溶液中二价汞离子（Hg2+）的高灵敏、高选择性检测。作者将一种Mg2+依赖性DNAzyme人工拆分为Probe 1和Probe 2两个寡核苷酸片段。当存在Hg2+时，T–Hg2+–T配位作用诱导两个片段组装为具有催化活性的Mg2+依赖性DNA...
基于氧化石墨烯（GO）的超强荧光猝灭能力和III型外切核酸酶（Exo III）辅助信号放大，本文开发了一种简便、灵敏、快速且低成本的DNA检测方法。体系中，5′端标记羧基荧光素（FAM）的单链DNA探针在无目标DNA时与GO通过疏水作用和π-π堆积结合，荧光被强烈猝灭；加入目标DNA后，探针与目标互补杂交形成含平齐3′末端的双链结构...
锁核酸（LNA）是一种构象受限的核酸类似物，因具有高效、序列特异性的 DNA/RNA 识别能力，且与固体表面相互作用弱于 DNA，有望成为核酸生物传感器中 DNA 的更优替代物。本文首次报道了一种基于简单浸渍法在金(111)表面构建有序、具有生物活性的 LNA 自组装单分子层的直接方法。该 LNA 层可产生比相应 DNA 层强 4–...
为满足美国环保署非管制污染物法规（UCMR3）对水样内分泌干扰物（EDCs）的常规监测需求，本研究报道一种可重复使用的倏逝波适配体光学生物传感器，用于快速、灵敏且高选择性地检测环境水样中的17β-雌二醇（17β-estradiol）。该传感器将17β-雌二醇6-(O-羧甲基)肟-牛血清白蛋白（17β-E2-BSA）共价固定于光纤传感...
生物分子识别是人工传感技术的重要基础，但蛋白质和核酸识别存在固有局限：单点结合通常只能覆盖约81倍的靶浓度变化，这限制了生物传感器在高灵敏度检测或宽浓度范围定量中的应用。针对这一问题，作者借鉴自然界调节生物识别系统输入—输出响应的策略，对人工生物传感器的有用动态范围进行理性编辑。他们通过工程化结构开关机制调节受体分子的表观亲和力，在...
本研究开发了一种基于细胞色素P450酶的花生四烯酸（AA）多孔硅生物传感器。作者提出一种新的换能方法，可在分析物与多孔硅表面固定酶结合时，同时测量折射率变化和荧光强度变化。将荧光探针连接于细胞色素P450 BM3血红素域（BMP）中血红素结构域变构位点的半胱氨酸残基上，当BMP与其底物花生四烯酸相互作用时，探针荧光强度增强。花生四烯...
本研究旨在开发一种利用链霉亲和素展示芽孢作为分子机器的简便 DNA 生物传感器新方法。作者将 core streptavidin 基因克隆至 Bacillus thuringiensis 4Q7 芽孢表达载体 pSD-SA，使链霉亲和素展示于芽孢表面，并以荧光光谱作为监测工具，用于确认表面展示及 DNA 检测。作为概念验证，研究采用...
为成功开发适配体生物传感器，需同时构建高选择性识别元件与新型信号转导机制。本文报道一种基于三螺旋分子开关（THMS）的适配体传感平台。THMS由中心靶标特异性适配体序列、两侧互补臂段以及双标记信号转导探针（STP）组成。STP在5′和3′端分别标记芘（Py），初始呈发夹构象，使两个Py靠近并产生激基复合物荧光。适配体两端臂段与STP...
化学毒物，尤其是金属离子，是全球水体的主要污染物。传统活体生物测定通常监测淡水枝角类Ceriodaphnia dubia的活动或存活，或海洋细菌Vibrio fischeri的发光变化，如商业Microtox检测。本文报道一种新型分子检测系统，以DNA作为化学生物传感器。金属离子与DNA结合后引起DNA结构变化，使嵌入的荧光报告染料...
胆固醇水平监测对冠心病、动脉粥样硬化、糖尿病和阻塞性黄疸等疾病诊断具有重要意义。本研究开发了一种基于自组装介孔藻酸盐-二氧化硅（Algilica）微球的荧光胆固醇生物传感器。首先采用溶剂介导沉淀法将氧敏感金属卟啉染料 Pt(II)-八乙基卟啉（PtOEP）负载到 Algilica 微球中；随后利用 EDC 和 NHS 试剂将胆固醇氧...