本文提出一种可控crRNA自转录辅助的双放大CRISPR-Cas12a策略（CST-Cas12a），用于高灵敏、高特异检测真核细胞中结构选择性核酸酶FEN1（flap endonuclease 1）活性。该策略设计含5′突出flap的分支DNA探针作为FEN1水解底物；FEN1切割产生的flap与模板探针退火，并作为引物启动延伸反应...
DNA纳米技术为开发简便、低成本、高灵敏度的生物医学即时诊断纳米器件提供了有前景的途径，尤其适合检测癌症相关核酸，包括循环肿瘤DNA片段（ctDNA）、循环微小RNA（miRNA）及其他RNA。本文报道了一种动态DNA折纸书生物传感器，其表面精确修饰由供体和受体荧光团组成的阵列以及荧光猝灭剂，在外部刺激下产生强光学读出，用于单重或双...
从冷链食品中分离出SARS-CoV-2证实冷链食品可能成为疫情传播途径。目前SARS-CoV-2检测主要依赖RNA提取联合RT-PCR，但分析耗时数小时且成本较高，难以满足食品监管中大批量快速筛查需求。本文报道了一种用于检测SARS-CoV-2核衣壳蛋白（N蛋白）的荧光生物传感器。该传感器基于适配体驱动的构象熵DNA电路构建，分子信...
本文描述一种用于评估小鼠卵母细胞中减数凝聚蛋白亚基 Rec8 被分离酶（separase）切割效率的荧光生物传感器。作者详细给出了卵母细胞收集、体外转录 capped mRNA 以及显微注射表达传感器的操作流程。该传感器靶向染色体，由两个荧光团夹持一段含有 separase 切割位点的 Rec8 片段组成；当 separase 在减...
茶是中国重要的经济作物和健康饮品，茶叶中重金属离子对公共健康构成显著威胁。本文制备了一种标记 AIEgen 纳米球的适配体荧光生物传感器，用于检测茶中 Pb2+。氨基和磷酸修饰的双链 DNA 与羧基化 AIEgen 纳米粒子结合，形成带荧光基团的 AIEgen-DNA，并固定于 Zr-MOFs 表面，使 AIEgen 纳米粒子荧光被...
赭曲霉毒素A（OTA）被归类为可能的人类致癌物，准确监测OTA对规避污染风险至关重要。本文报道了一种用于OTA检测的灵敏生物传感器。该传感器通过适配体开关的结构转换与功能化纸基生物正交捕获信号放大的协同作用，实现了0.026 ng/mL的检出限和0.03–50 ng/mL的线性范围。最终，该方法被精确应用于实际样品，并开发了一种便携...
Ras 小 GTPase 是细胞生长与增殖的关键调控因子，其活性在多种癌症中异常，因此需要在天然细胞环境中实时测量 Ras 活性。本文开发了一种比率型荧光 Ras 活性报告系统 RasAR，用于在活细胞中以高时空分辨率定量检测 Ras 活性。RasAR 由 Raf1 的 Ras 结合域（RBD）、源自 Ras 效应结合区的假配体以及...
乳腺癌是女性最常见癌症和重要死亡原因，诊断面临多因素挑战，因此需要廉价、快速、无创且高灵敏高特异早期检测方法。本研究设计基于DNA模板铜纳米簇荧光发射的生物传感器，同时检测并定量乳腺癌三个重要生物标志物循环miRNA：miR-21、miR-195和miR-155。荧光光谱、FESEM、TEM和DLS验证了传感器。获得检出限1.7 p...
紫外线诱导DNA损伤可导致皮肤癌、皮肤衰老和细胞死亡。本研究制备了一种基于氮掺杂石墨烯量子点（N-GQDs）的荧光生物传感器，用于检测紫外线辐射引起的DNA损伤。作者采用水热法以柠檬酸为碳源、尿素为氮源合成N-GQDs，所得材料具有良好荧光效率，并被用作检测UV损伤DNA的荧光探针。实验发现，N-GQDs的荧光强度可被UV损伤DNA...
肿瘤来源外泌体可作癌症诊断标志物。本研究利用溅射技术在硅片上制备三维纳米多孔金（NPG）基底，通过硝酸去合金化调控孔径，并在金表面固定 CD63 抗体，构建亲和捕获外泌体的荧光生物传感器。以 MCF-7 乳腺癌细胞条件培养基中的外泌体为模型，采用荧光纳米球/荧光素标记，倒置荧光显微镜定量检测表面 CD63 标志物。扫描电镜显示捕获外...
开发了一种基于吡咯喹啉醌依赖性葡萄糖脱氢酶（PQQ-GDH）的新型纳米结构荧光分析平台，并特别采用智能手机对光学信号进行转换和定量。PQQ-GDH酶被固定化在沉积于玻璃微纤维滤纸上的二氧化硅（SiO2）纳米颗粒上，从而实现高负载生物催化酶。该平台使用野生型PQQ-GDH酶进行了葡萄糖检测的测试与优化。分析方法基于还原态甲基吩嗪硫酸酯...
外泌体来源的 microRNA-21（miR-21）在肺癌患者血液样本中显著上调，可作为肺癌早期诊断的潜在生物标志物。本文开发了一种基于磁性纳米颗粒（MNPs）、级联链置换反应（CSDR）和 CRISPR/Cas12a 的荧光生物传感器，用于检测肺癌来源的外泌体 miR-21。MNPs 具有强分离性能，可消除基质潜在干扰并降低背景信...
早期胰腺癌检测困难，导致患者五年生存率低，亟需基于新技术和新材料的早期检测方法。本研究利用生物相容性氮掺杂石墨烯量子点（NGQDs）的荧光特性，检测胰腺癌来源的特异性 microRNA（pre-miR-132）。NGQDs 采用自下而上方法，以单一氨基葡萄糖前体合成。传感平台由略带正电荷（1.14±0.36 mV）的 NGQDs 通...
抗坏血酸（AA）是参与多种生化途径的重要细胞代谢物，也是人体内关键抗氧化剂，因此监测活细胞中的AA具有重要意义。目前已有多种AA检测方法，但能灵敏、选择性检测胞内AA的方法较少。本文报道了一种基于超薄石墨相氮化碳（g-C3N4）纳米片和CoOOH纳米片构建的高效生物传感器（g-C3N4–CoOOH纳米复合材料），用于活细胞中AA的灵...
microRNA（miRNA）异常表达已被确认为疾病发生与发展的诊断生物标志物。本研究开发了一种基于引物交换反应（PER）和CRISPR/Cas12a双放大反应的荧光生物传感器，用于检测miRNA。无目标miRNA-21时，PER发夹被保护链锁定，引物不能延伸；存在目标miRNA-21时，miRNA-21结合保护链上的guard序列...
非洲猪瘟病毒（ASFV）传播造成巨大经济损失，早期检测尤为重要。本文建立了一种基于碳纳米点（CNDs）和环介导等温扩增（LAMP）的荧光生物传感器，用于超灵敏检测ASFV。LAMP在62 ℃等温条件下高效扩增ASFV P72基因，短时间内产生大量焦磷酸（PPi），使反应体系pH下降。所合成CNDs光稳定性好，在550 nm激发下于5...
本文报道了一种将胺功能化石墨烯量子点（GQDs）与分枝菌酸（MAs）共价连接，用于构建潜在结核（TB）荧光生物传感器的研究。GQDs 具有高荧光、良好生物相容性、水溶性和低毒性等优点；MAs 是结核分枝杆菌细胞壁中的抗原性脂质，但仅溶于氯仿和己烷。作者以柠檬酸和乙二胺水热合成胺功能化 GQDs，并将氯仿可溶 MAs 经酰氯活化后通过...
非经典 G-四链体核酸结构可作为生物传感器探针，用于检测金属离子、蛋白质和核酸。血管紧张素原（AGT）是血清中的糖基化球蛋白，属于肾素-血管紧张素系统（RAS）的重要组成部分，可调节血压和体液稳态，并可能作为 RAS 异常相关疾病的生物标志物。基于 G-四链体的生物传感器具有检测准确、快速、成本低等优点。本研究采用磁珠富集策略，构建...
氧化应激与多种疾病的发生发展密切相关。电子传递链（ETC）抑制剂如鱼藤酮（rotenone）和抗霉素A（antimycin A）常被用于体外模型以诱导线粒体氧化应激。2′,7′-二氯二氢荧光素二乙酸酯（DCFH2-DA）是一种荧光探针：非荧光的DCFH2-DA可穿过细胞膜，经酯酶去乙酰化为DCFH2，再被细胞内活性氧（ROS）氧化为...
微小RNA（miRNA）在癌症发生发展中发挥重要作用，被视为早期预后评估的潜在生物标志物。本文提出一种新型生物传感系统，用于实现癌细胞内 microRNA21（miR21）的荧光成像。该系统由两部分组成：一是优化的“关-开”双链 DNA（dsDNA）荧光探针，通过高效的链置换反应检测 miR21；二是强效载体囊泡——非离子囊泡（SP...