许多微生物通过群体感应调控复杂表型，其机制是将信号分子释放到环境中。N-酰基-L-高丝氨酸内酯（AHLs）是一类常见信号分子，主要被革兰氏阴性菌及近期发现的古菌利用，通常通过细菌生物传感器检测。现有生物传感器在特异性和灵敏度方面存在局限，本研究旨在改进当前 AHL 检测策略。研究采用携带 LuxR 型 AHL 响应元件的大肠杆菌 M...
本文报道了一种用于快速原位检测细菌酶的自报告水凝胶。为实现大肠杆菌的膜基传感报告功能，在固体支撑上的壳聚糖水凝胶膜被赋予β-葡萄糖醛酸酶（β-GUS）报告功能，该酶由超过98%的已知大肠杆菌菌株分泌。通过酰胺键共价偶联荧光底物4-甲基伞酮基-β-D-葡萄糖醛酸苷（MUG）或互补比色底物4-硝基苯基-β-D-葡萄糖醛酸苷（PNPG），...
随着商业贝类毒素检测逐步摆脱小鼠生物试验，亟需开发可现场部署的新方法。本文报道一种简单、灵敏的纳米颗粒发光检测技术，用于检测海洋生物毒素奥卡达酸（okadaic acid, OA）。将光致发光稀土纳米颗粒与荧光标记的抗奥卡达酸抗体偶联；当抗体结合奥卡达酸后，供体纳米颗粒与受体有机荧光染料间距离缩短，产生从纳米颗粒到染料的发光共振能量...
水安全是公共卫生和自然环境保存的重大关切。本文提出利用噬菌体开发能够检测水中人和动物病原体的生物传感器工具。为此，作者利用噬菌体的高度区分性，使其特异性感染细菌宿主。关键挑战在于使用荧光报告蛋白，该蛋白只有在基因改造温和噬菌体与其细菌宿主发生特异性识别后才合成并被检测。为保证准确性和执行速度，作者开发了无需细菌生长的检测流程，仅需1...
本文报道了一种基于 Pb2+ 依赖性 DNAzyme 的倏逝波诱导发射（EWIE）生物传感平台，用于 Pb2+ 检测，采用三重功能 DNA–蛋白偶联物作为信号探针。Pb2+ 与 DNAzyme 反应后，底物链被切割，释放入侵片段；该片段与固定在磁珠上的互补 DNA 链杂交，使原本杂交在磁珠上的信号探针解离。信号探针由链霉亲和素（ST...
f29 DNA聚合酶（f29DP）能够以环状DNA模板为底物，通过滚环扩增（RCA）进行多轮DNA合成，同时具有3′–5′外切活性，可消化单链DNA但不能消化双链DNA。本文提出一种生物传感工程策略，将f29DP的这两种功能与结构转换DNA适配体相结合。该策略采用由环状DNA模板、DNA适配体和预引物组成的DNA组装体。无靶标时，组...
随着食品安全成为全球关注焦点，快速、简便、现场、准确且低成本的生物传感器技术需求持续增长。本研究报道了一种具有可逆配体接枝生物传感表面的倏逝波光学适配体传感器，用于食品中赭曲霉毒素A（OTA）的快速、灵敏和高选择性检测。体系中，OTA分子以戊二醛和乙二胺作为间隔连接子共价固定于光纤表面。作者建立集成倏逝波全光纤（EWA）生物传感平台...
苯基异喹啉生物碱（BIAs）是一类结构复杂的植物次生代谢产物，包括吗啡、可待因等药物。微生物合成有望替代传统植物提取。本文在酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）中实现了关键中间体(S)-reticuline从葡萄糖的生物合成。为此，作者开发了一种酶联L-DOPA生物传感器：利用植物DOPA二氧合酶（DOD）将...
早期发现奶牛健康问题可使生产者或兽医在产量甚至生存受到威胁前及时干预。β-羟基丁酸（βHBA）浓度升高是诊断亚临床酮病（SCK）的关键生物标志物，可在外部症状出现前反映奶牛健康应激。本研究制备了与辅因子烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）偶联的量子点（QDs）探针，通过功能化QDs的荧光分析测定牛血和牛奶样品中的βHBA浓度。检测在定制...
电动力学方法可将带电分析物浓缩数个数量级，对核酸检测极具吸引力，可避免酶扩增的复杂与成本。本研究展示一种结合电荷中性吗啉代（morpholino, MO）探针的电动力学浓缩装置：在微流控通道中利用离子浓度极化（ICP）浓缩 DNA 分析物，同时使其与固定在通道底部的互补 MO 探针杂交。该方法的优势在于 MO–DNA 表面杂交与电动...
本研究考察羟基自由基（OH）与热退火对非晶 InGaZnO4（aIGZO）薄膜表面 DNA 固定的调控作用。采用 X 射线光电子能谱（XPS）和荧光测量分别表征表面 OH 覆盖状态与 DNA 固定情况。系统考察表明，与 DNA 固定水平相关的表面 OH 覆盖度与局部表面电势有关。此外，aIGZO 表面 OH 亲和性对热退火敏感；高温...
本研究合成双适配体修饰二氧化硅纳米颗粒，同时靶向MUC1(+)和HER2(+)乳腺癌细胞系。与单适配体系统相比，双适配体系统可实现更广泛的乳腺癌诊断。染料掺杂二氧化硅纳米颗粒具有优异抗光漂白稳定性，可准确定量乳腺癌细胞。通过动态光散射、zeta电位、紫外-可见光谱和荧光光谱表征Dual-SiNPs的形貌与光谱特性。带负电的Dual-...
全细胞系统性指数富集配体进化（whole-cell SELEX）用于筛选特异性结合目标细胞的适配体。为鉴定金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus, S. aureus）特异性DNA适配体，本研究将快速全细胞SELEX应用于单链DNA文库，并通过结合流式细胞分选（FACS）与反向SELEX，设计、筛选并发展了两类适...
有机磷（OP）化合物如对氧磷（paraoxon）的快速检测有助于及时采取去污措施并减少潜在伤亡。本研究设计了一种基于纳米磁-二氧化硅核壳偶联有机磷水解酶（OPH）的荧光生物传感器，用于直接检测对氧磷。香豆素1（Coumarin 1）作为OPH的竞争性抑制剂和荧光产生分子，结合于酶活性位点；在380 nm激发下，其发射荧光因纳米磁-二...
氧化锌（ZnO）因化学稳定性好、生物相容性优良、表面易于修饰且可制备多种纳米结构，被视为第三代DNA生物传感器的候选材料。本文报道了一种通过电化学共价接枝重氮盐修饰ZnO表面以固定寡核苷酸的新方法。利用原子力显微镜（AFM）、X射线光电子能谱（XPS）、接触角测量和电化学工作站对功能化过程进行表征。荧光结果表明，与静电吸附路线相比，...
本研究开发了一种简单、低成本的方法，用于定量检测葡萄酒中的赭曲霉毒素A（OTA）。作者将文献中报道的OTA DNA适配体设计为分子信标形式，在茎环两端分别标记荧光基团6-FAM和淬灭剂BHQ1。无OTA时，适配体信标保持茎环构象，荧光基团与淬灭剂距离较近，荧光被淬灭；加入OTA后，适配体环区与OTA结合，茎环打开，二者距离增大，荧光...
近年来，食源性病原菌检测方法的改进对降低食品污染危害具有重要意义。多种基于生物传感器的快速检测技术已被开发，以改善病原菌检测方式。本文报道了一种用于环介导等温扩增（LAMP）扩增产物的便携式自动终点检测系统，该系统基于微流控光盘平台。检测系统采用单色紫外光源激发荧光标记的 LAMP 扩增产物，并利用颜色传感器检测靶标发射的荧光，随后...
区分同一分子的两个对映体具有挑战性，因为其物理性质几乎相同，通常需要耗时的色谱方法，限制了分析通量。本文报道一种基于荧光的小分子对映体纯度与浓度快速高通量分析方法。该方法利用DNA适配体选择性识别目标分子的一个对映体，并借助适配体生物传感器将目标分子的存在转换为剂量依赖的荧光信号。其核心创新是构建对映体DNA生物传感器：分别由D-D...
双链特异性核酸酶（DSN）能够选择性切割双链核酸中的 DNA 链而保留单链完整，因而在生物分析中具有独特优势。DSN 已在生物医学和生命科学中广泛应用，包括 cDNA 文库构建、循环 miRNA 检测、端粒悬突检测以及单核苷酸多态性（SNP）识别等。本文系统综述了 DSN 的结构、酶学特性及其在生物分析中的应用，重点介绍 DSN 介...
本文开发了一种用于高灵敏检测 H5N1 流感病毒的等温扩增方法。锁式探针（padlock probe, PLP）特异性结合 H5N1 靶序列，并在 T4 DNA 连接酶作用下环化。随后，以 Phi29 DNA 聚合酶为催化酶，对环化探针进行超支化滚环扩增（HRCA），生成大量双链 DNA 产物。SYBR Green 染料嵌入扩增产生...