Incorporation of a FRET Pair into a Riboswitch RNA to Measure Mg
核糖开关是能够感知小分子并调控基因表达的天然生物传感器，其结构动态对阐明调控机制和开发 RNA 生物传感器至关重要。本研究将荧光团 Cy3 及其淬灭剂 TQ3 通过位点选择性 RNA 标记（PLOR）和偶联反应，分别掺入全长腺嘌呤核糖开关 RNA 及其适配体结构域，用于在体外和细胞内监测 RNA 构象动态。结果表明，腺嘌呤核糖开关对...
The Signaling Pathway That cGAMP Riboswitches Found: Analysis and Application of Riboswitches to Study cGAMP Signaling in
本研究围绕 Geobacter sulfurreducens 中 cGAMP 信号通路，发展了基于亲和捕获与测序的方法，用于鉴定可结合 cGAMP 等非编码 RNA 区域。作者将 cGAMP 偶联到 Sepharose 微珠上，对脱硫弧菌转录组进行亲和捕获，并对捕获产物进行 RNA-seq 分析；结果显示，尽管体外实验中 cGAMP...
Development of a Real-Time Pectic Oligosaccharide-Detecting Biosensor Using the Rapid and Flexible Computational Identification of Non-Disruptive Conjugation Sites (CINC) Biosensor Design Platform.
荧光标记的溶质结合蛋白可因配体结合而改变荧光输出，被广泛用于多种生物传感器。作者此前开发了“计算识别非干扰连接位点”（CINC）方法，利用分子动力学模拟快速设计和构建蛋白–荧光团偶联型生物传感器。本文报告了用于CINC的改进计算评分算法FScore2.0，并据此构建了一组寡半乳糖醛酸检测生物传感器。该算法重点分析蛋白空载态与配体结合...
Highly sensitive biosensor based on aptamer and hybridization chain reaction for detection of cadmium ions.
本研究基于Cd2+特异性DNA适配体S0和杂交链式反应（HCR）构建了一种高灵敏生物传感器。S0用于识别Cd2+并触发HCR。无Cd2+时，S0与S1杂交打开S1发夹，释放的序列再打开S2，引发S1/S2级联杂交，形成带缺口的长双链DNA聚合物，使FAM与BHQ1靠近而荧光淬灭。存在Cd2+时，Cd2+与S0结合形成复合物，消耗游离...
Discovery of Thermostable, Fluorescently Responsive Glucose Biosensors by Structure-Assisted Function Extrapolation.
从序列准确预测蛋白功能仍具挑战。周质结合蛋白（PBP）超家族在细菌中普遍存在，并常通过基因重复产生大量旁系同源物，使功能预测困难。工程化大肠杆菌葡萄糖/半乳糖结合蛋白（ecGBP）已作为无试剂荧光传感器在体外和体内用于葡萄糖检测。为开发更稳健的传感器，本文报道发现保留葡萄糖介导构象耦合荧光响应的热稳定同源物。作者提出基于结构的结构辅...
Detecting Redox Potentials Using Porous Boron Nitride/ATP-DNA Aptamer/Methylene Blue Biosensor to Monitor Microbial Activities.
微生物活动因影响环境质量与人类生活而受到关注。现有方法如基因组测序和电化学检测成本较高且操作复杂。本文提出一种基于氧化还原电位变化检测微生物活动的方法，其核心思想是微生物代谢活动可改变微生物群落的氧化还原电位。该电位变化由多孔氮化硼（pBN）、ATP-DNA适配体和亚甲基蓝（MB）荧光团组成的生物传感器捕获。该传感组装在氧化还原电位...
Development of a CRISPR-Cas-Based Biosensor for Rapid and Sensitive Detection of 8-Oxoguanine DNA Glycosylase.
8-氧代鸟嘌呤DNA糖基化酶对维持基因组稳定性至关重要，其活性异常可扰乱DNA损伤修复并增加致癌致畸风险。本文构建基于CRISPR-Cas的荧光生物传感器，用于快速灵敏检测8-氧代鸟嘌呤DNA糖基化酶。该传感器采用发夹探针，将二次链置换扩增（SDA）与CRISPR/Cas12a效应器结合，40 min内等温完成。酶存在时，PNK辅助...
A one-pot CRISPR/Cas13a-based contamination-free biosensor for low-cost and rapid nucleic acid diagnostics.
由严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引发的2019冠状病毒病（COVID-19）疫情引发了重大公共卫生关注。快速、经济、准确的核酸检测不仅有助于疾病治疗，也对传染病防控至关重要。本文提出并开发了一种基于一锅法CRISPR/Cas13a的可视化生物传感器，用于快速、低成本核酸检测。该方法将Cas13a切割反应与重组酶...
Self-Assembled Lanthanide Antenna Glutathione Sensor for the Study of Immune Cells.
小分子 8-甲氧基-2-氧代-1,2,4,5-四氢环戊[de]喹啉-3-羧酸（2b）是一种反应性非荧光 Michael 受体，与硫醇反应后产生荧光，并可在水相中与 Eu3+ 自组装形成高效镧系天线。该性质使 2b 成为高选择性谷胱甘肽（GSH）生物传感器，可用于小鼠和人类免疫细胞（CD4+ T 细胞、CD8+ T 细胞和 B 细胞）...
A fluorescent aptasensor for the detection of Aflatoxin B1 by graphene oxide mediated quenching and release of fluorescence.
黄曲霉毒素B1（AFB1）污染食品与农产品是全球食品安全与贸易的重大问题，亟需高灵敏度、可现场使用的检测方法。本研究建立了一种基于Alexa Fluor 488标记适配体与氧化石墨烯（GO）的荧光适配体传感器，用于检测AFB1。检测体系以Alexa Fluor 488标记的抗AFB1适配体Ax-AFLA5为荧光探针，利用GO对单链D...
Nanoparticle immuno-fluorescent probes as a method for detection of viable E. coli O157:H7.
本研究开发了一种基于纳米颗粒免疫荧光探针的快速检测方法，用于检测活的大肠杆菌 O157:H7。作者将四甲基罗丹胺异硫氰酸酯（TRITC）标记的抗 E. coli O157:H7 鸡 IgY 单克隆抗体与胺功能化、PEG 化金纳米颗粒（GNP）偶联，形成 IgY-TRITC-GNP 探针。通过紫外-可见光谱、荧光显微镜和透射电镜表征，...
Peroxide Antimalarial Drugs Target Redox Homeostasis in
恶性疟原虫引起最致命的疟疾。基于青蒿素的过氧化物抗疟药是疟疾一线治疗基础，但青蒿素耐药性迅速扩散。合成过氧化物抗疟药（臭氧化物）处于临床开发中，可能提供替代方案。本研究利用化学蛋白质组学比较青蒿素、简单臭氧化物及临床候选药 artefenomel（OZ439）类似物探针在恶性疟原虫感染红细胞中的蛋白烷基化靶标。通过可点击炔烃探针、铜...
Construction of a highly selective and sensitive carbohydrate-detecting biosensor utilizing Computational Identification of Non-disruptive Conjugation sites (CINC) for flexible and streamlined biosensor design.
荧光标记的溶质结合蛋白可因配体结合而改变荧光输出，已被用于多种生物传感器。传统方法常需对多个标记位点和多种荧光团进行试错筛选，过程费时，并可能降低配体结合亲和力或改变特异性。本文提出计算识别非破坏性偶联位点（CINC）方法，用于简化荧光团偶联位点的筛选。CINC 利用蛋白结构动力学性质，识别在偶联荧光团后仍能于配体结合时产生荧光变化...
Development of label-free fluorescent biosensor for the detection of kanamycin based on aptamer capped metal-organic framework.
抗生素滥用对人类健康构成严重威胁，开发简单灵敏的方法检测环境和食品中痕量抗生素残留具有重要意义。本文设计了一种基于适配体封顶沸石咪唑酯骨架材料-8（ZIF-8）@四苯乙烯羧酸（TPE）荧光变化的无标记荧光生物传感平台，用于检测链霉素（kanamycin）。ZIF-8@TPE/适配体（Apt）在 HEPES 缓冲液中因 TPE 分子处...
A Biosensor Based on Interchain Reactions for the Detection of Acetamiprid and the Construction of Basic Logic Gates OR and AND.
本文提出一种计算机辅助、无酶无标记的荧光DNA适配体传感器，用于检测农药啶虫脒。该体系由啶虫脒适配体Apt与其互补链C-apt形成的双链，以及两个发夹探针Hp1和Hp2组成。当目标啶虫脒存在时，Apt特异性结合靶标并释放触发链C-apt；C-apt打开Hp1并引发链置换反应，同时催化Hp1与Hp2自组装，使Hp2中富含鸟嘌呤的茎区暴...
A novel assay to assess the effects of estrogen on the cardiac calmodulin binding equilibrium.
钙调蛋白（CaM）可调节多种靶蛋白，但组织内 CaM 不足，形成限制性 CaM 平衡。绝经增加心脏疾病风险，但雌激素是否影响心脏 CaM 平衡未知。作者设计检测法评估卵巢切除和雌激素处理对心脏 CaM 平衡的影响。Sprague-Dawley 大鼠接受假手术或卵巢切除，随后 2 周给予溶剂或 17β-雌二醇。Ca2+ 饱和左心室（L...
Imaging the endocannabinoid signaling system.
内源性大麻素（eCB）系统是哺乳动物脑中最广泛的神经调节系统之一，参与发育、突触可塑性等多种功能。内源性大麻素由膜脂前体按需合成，主要作用于G蛋白偶联受体CB1。尽管该系统在健康脑功能和疾病中均很重要，但其关键细节仍不清楚：eCB如何从膜释放、如何在细胞间运输，以及受体分布如何受控。本文综述了光学显微镜与生物传感器工程进展如何推动e...
Suppression of metabolite shuttles for export of chloroplast and mitochondrial ATP and NADPH increases the cytosolic NADH:NAD
叶绿体与线粒体之间依赖碳骨架、能量和还原当量交换的通讯，对维持呼吸代谢和光合作用至关重要。本研究采用多转基因策略调控烟草叶片能量与氧化还原平衡，并利用荧光生物传感器 c-Peredox-mCherry 在活体内监测细胞质 NAD(H) 状态。策略包括过表达拟南芥叶绿体苹果酸阀转运蛋白 pOMT（AtpOMT1），反义敲低细胞质 NA...
FPGA Integrated Optofluidic Biosensor for Real-Time Single Biomarker Analysis.
集成光流生物传感器可满足高灵敏度、无扩增、多路单分子检测的需求，对控制传染病（如COVID-19）传播具有重要意义。本文报道了一种快速“样品到答案”方案，利用现场可编程门阵列（FPGA）在光流芯片上实现单颗粒荧光分析的实时监测。荧光纳米珠流经微通道时，以99%的准确率被检测，临床相关浓度3.4×10^4至3.4×10^6/mL可在数...
Target-modulated competitive binding and exonuclease I-powered strategy for the simultaneous and rapid detection of biological targets.
同时多靶标检测对多种疾病的预防、诊断和治疗具有重要意义。本研究建立了一种基于目标调节竞争结合与核酸外切酶 I（Exo I）驱动信号分子释放的新型策略，具有响应快速、选择性和灵敏度高优点。为克服 Zr-MOF 体系负载能力低和响应过程耗时长的问题，选用 UiO-67 替代典型 Zr-MOF UiO-66 作为纳米载体，以封装更多信号分...