本研究提出一种用于肾上腺素（epinephrine，EP）检测的新型荧光传感途径。基于低温共烧陶瓷（LTCC）技术，将漆酶或酪氨酸酶固定于聚(2,6-双([2,2′-联噻吩]-5-基)-4-(5-己基噻吩-2-基)吡啶)聚合物上，构建了微型陶瓷生物传感器。检测过程基于酶存在下底物的氧化；同时建立了一种无酶替代系统，利用 Fe2+ 离...
本研究开发了一种新型无标记、无固定化的RNA适配体修饰核糖开关生物传感器，利用RNA适配体修饰的二级结构支架控制核糖体结合序列（RBS）的可及性。将双链RNA适配体修饰的顺式抑制序列（crRNA）引入指示基因gfp的上游，由于发夹结构中RNA适配体序列不互补，形成RNA泡。无目标分子时，RBS被crRNA隐藏，核糖体无法识别，gfp...
为帮助过敏患者管理食物过敏，发展快速灵敏的过敏原检测方法至关重要。现有免疫分析、PCR和质谱法复杂耗时。本文开发了一种用于检测虾类主要过敏原原肌球蛋白（tropomyosin, TM）的适配体生物传感器。以氧化石墨烯（GO）为平台筛选能与目标高亲和结合的最小长度适配体序列。GO通过π-π堆叠作用猝灭荧光素标记的截短适配体；加入TM后...
胶体纳米颗粒生物传感器能够利用颗粒上生物催化实现生物分子放大检测，是重要的传感工具。然而，此类同心放大器的开发与实际应用常受颗粒上生物识别的复杂界面因素影响，包括吸附、多价性、取向、协同性和结合阻碍等，导致性能难以预测和控制。作者提出，在纳米颗粒生物传感器中引入溶液内生物识别元件，可能更易于制备、预测、控制和实现稳定性能，同时使溶液...
本研究开发了一种基于 DNA 杂交的灵敏、特异生物检测方法，用于流感嗜血杆菌（Haemophilus influenza）靶序列检测。作者以柠檬酸为包覆/稳定剂合成柠檬酸包覆银纳米粒子（Cit/AgNPs），并将其与硫醇化探针 pDNA 偶联，构建光学基因传感器。探针序列为 SH-5'-AAT TTT CCA ACT TTT TCA...
汞（Hg）是威胁人类与野生动物健康的有毒金属，水环境中 Hg 归趋与迁移研究缺乏灵敏、选择且可现场部署的分析方法。本文评估了一种基于胸腺嘧啶富集 DNA 选择性结合 Hg2+ 的荧光生物传感器在环境相关条件下的可靠性与性能。实验表明，产生检测荧光信号的 DNA 与 SYBR Green I 相互作用受 pH、金属配体和天然溶解性有机...
本文构建了一种由六偏磷酸钠((NaPO3)6)调控的荧光响应生物传感器，用于无标记检测碱性磷酸酶(ALP)。该体系基于还原石墨烯量子点(rGQDs)与壳聚糖(CS)的自组装/解组装模式：带正电的CS通过静电吸引与带负电的rGQDs结合，并因结构转变猝灭rGQDs的荧光；当加入(NaPO3)6时，其竞争占据CS上的结合位点，使rGQD...
核酸功能化倏逝波光纤（EWFO）生物传感器因器件构型紧凑、抗电磁干扰、灵敏度高和易于集成而受到关注。其表面修饰需同时满足低非特异吸附和高质量 DNA 固定，才能获得稳定可靠的传感性能。本文围绕这两点开展系统优化，开发可靠的 DNA 功能化 EWFO 探针。首先提出 HF/HNO3 混合刻蚀液制备组合锥形光纤，利用 AFM 和 XPS...
去泛素化酶（DUBs）通过移除靶向蛋白上的多聚泛素链调控蛋白降解，现有DUB活性定量方法多限于酶或细胞裂解液体系，无法在完整细胞中直接测量。本研究开发了一种可穿膜、抗蛋白酶、荧光型且DUB特异性的肽基生物传感器。该传感器N端为β-发夹序列，兼具保护肽（protectide）和细胞穿透肽（CPP）功能，可增强胞内稳定性并促进完整细胞摄...
尿路感染是全球最常见的细菌感染，严重者可进展为脓毒性休克。随着多重耐药菌增多，复杂尿路感染常需使用美罗培南等广谱抗生素。本研究旨在利用酶学生物传感器评估美罗培南向肾组织的渗透能力，并分析肾皮质浓度与血浆浓度的相关性。研究纳入14例因肾脏疾病接受经皮肾活检的患者，在活检前1小时静脉给予美罗培南，随后采集血浆和肾皮质样本。肾活检平均在给...
25-羟基维生素D（25(OH)D）是评估维生素D营养状态最重要的标志物，但现有高效液相色谱（HPLC）和免疫检测等方法结果变异较大。本研究建立了一种基于高特异性适配体的新型检测方案，采用目标诱导解离（TID）传感模式。作者首先利用微尺度热泳（MST）研究适配体VDBA14的结构性质和结合亲和力，并基于适配体结构设计互补寡核苷酸，在...
适配体是单链寡核苷酸，可作为蛋白检测中抗体的替代识别元件，因其能以类似抗体的高亲和力结合靶标。适配体在结合靶标后会发生构象变化，因此可应用于多种生物传感平台。本研究以血管内皮生长因子（VEGF）为模型蛋白，系统开发基于热泳和微阵列的目标诱导解离（TID）检测方法。VEGF在生理性血管生成和血管发生中起关键作用，并参与癌症、年龄相关性...
治疗与诊断用核酸适配体被设计为高亲和、高特异结合靶标。适配体相互作用的结构与动力学分析日益重要。本文报道一种基于 switchSENSE 的荧光适配体传感器，用于详细表征适配体–分析物相互作用及适配体折叠，以凝血酶结合适配体（TBA）为模型体系。TBA 折叠为 G-四联体及其与凝血酶的结合强烈依赖溶液中离子的种类和浓度。作者实时观察...
我们建立了一种基于目标激活三螺旋分子开关（THMS）构象变化诱导指数滚环扩增（RCA）的快速高效荧光生物传感平台，用于超灵敏检测 miR-21。该策略中，功能化 THMS 同时包含典型三重复结构（T-A·T）、切割内切酶特异性识别序列、miR-21 互补序列和 RCA 产物退火序列，并连接一个荧光基团和一个淬灭基团，兼具信号转导功能...
DNA模板银纳米团簇（DNA-AgNCs）是在DNA骨架上原位合成的荧光纳米团簇，使DNA探针本身具备无标记信号输出功能。本文首次提出具有GCC环结构且量子产率达51.6%的DNA-AgNCs，并证明在GCC环上引入双链结构可显著增强AgNCs的荧光强度。基于DNA二级结构与AgNCs荧光性能之间的关系，作者设计了一种由靶链诱导二级...
本文建立了一种简单高效的 L-半胱氨酸（L-Cys）荧光分析方法，基于氮掺杂碳点（NCDs）的荧光“off-on”模式。NCDs 通过一步溶剂热法制备。在探索其生物功能应用过程中，发现这些富含官能团的 NCDs 具有优异的光学性质。此外，新合成的 NCDs 表现出激发依赖的荧光发射特性，并能通过淬灭蓝色发射荧光良好地检测 Fe3+ ...
本文提出一种名为 PARTIP 的三功能一体化 DNA 生物传感平台，用于单管等温指数放大检测多种生物分子。该平台仅由一条单链 DNA 底物构成，同时承担探针、信号放大器和荧光报告分子功能。以多核苷酸激酶 PNK 为例，含 3'-磷酸端和 AP 位点的 pTPNK 底物被 FAM 与 BHQ 标记；PNK 催化 3'-P 去磷酸化生...
本文首次将CRISPR-Cas技术应用于环境DNA（eDNA）的单物种检测。生物体会通过皮肤细胞、粪便等向环境释放DNA，eDNA监测具有无创、特异性和灵敏度高的优势。现有方法主要依赖PCR，温度循环使其难以用于现场监测和生物传感器适配。作者开发了等温扩增与CRISPR-Cas12a检测相结合的替代方法，利用Cas12a在crRNA...
本文提出一种基于无标记氧氟沙星特异性适配体、金纳米颗粒(AuNPs)和罗丹明B(RB)的荧光生物传感器，用于水样和牛奶中氧氟沙星(OFL)的定量检测。在无OFL时，OFL适配体通过范德华力包覆AuNPs表面，使其在高浓度NaCl中保持分散；分散AuNPs可通过荧光共振能量转移(FRET)有效猝灭RB的强荧光。当存在OFL时，OFL与...
利用基因工程细胞检测无机离子和有机分子常受生物安全顾虑、细胞膜屏障、细胞毒性及操作不便等因素限制。为克服上述问题，本研究建立了无细胞生物传感系统，用于检测砷、汞、酰基高丝氨酸内酯（AHL）和苯甲酸。该系统在无活细胞的开放环境中模拟生物转录与翻译活动，通过筛选不同大肠杆菌菌株裂解物及 Mg2+ 浓度获得活性最高的无细胞体系。结果表明，...