microRNA-205（miRNA-205）是鼻咽癌（NPC）放疗抵抗的预测性生物标志物，其定量检测对制定个体化治疗策略具有重要意义。本研究基于氧化石墨烯（GO）荧光猝灭平台和杂交链反应（HCR）信号放大策略，建立了一种高灵敏、高选择性检测miRNA-205的荧光生物传感器。该体系采用目标循环机制，单个miRNA-205分子可触发...
本研究针对脂滴（LDs）与线粒体形成大量接触位点以实现能量转移和通讯的问题，开发了一种脂滴靶向荧光生物传感器 C-Py（C21H19N3O2，7-(二乙氨基)香豆素-3-乙烯基-4-吡啶乙腈）。在 HeLa 细胞中，C-Py 与商品化脂滴染料 Nile Red 共定位，并在结构光照明显微镜（SIM）下与 BODIPY493/503 ...
疾病相关核酸（如 DNA 和 miRNA）是疾病诊断、预后和治疗指导的重要生物标志物，因此核酸的准确灵敏检测对疾病早期诊断具有重要意义。DNA 支架银纳米簇（DNA-Ag NC）具有光稳定性好、毒性低等优点，已广泛用于生物医学分析。本文构建了一种基于目标触发标记荧光 DNA-Ag NC 的通用疾病相关核酸检测平台。组装的分裂 DNA...
本研究以铜绿假单胞菌粗细胞外混合物（CEM）为靶标，利用随机DNA文库经8轮体外筛选获得具有高效切割活性和强特异性的DNAzyme PAE-1。基于该DNAzyme设计荧光生物传感器：PAE-1与5′-FAM标记、3′-淬灭基团标记的DNA底物退火形成分子信标样复合物，荧光被淬灭；当CEM中存在10–50 kDa靶蛋白时，DNAzy...
本文报道了一种由腙连接辅助的DNAzyme行走纳米机器与CRISPR-Cas12a反式切割偶联的级联信号放大荧光生物传感器，用于检测脂多糖（LPS）。完整行走链被拆分为肼基修饰的ASI和醛基修饰的ASII，其中ASII为8-17 DNAzyme片段并被LPS适配体LPSA锁定。LPS与LPSA竞争结合后释放ASII，ASII与固定在...
胆绿素（BV）在兽医医学中与肝病临床诊断相关的作用已得到确立，但现有 BV 检测方法的灵敏度和选择性仍相对较低，限制了其在临床诊断中的更广泛应用。本文基于一种新型远红荧光蛋白 smURFP 开发了一种快速、灵敏的 BV 检测生物传感器；该蛋白仅在与辅因子 BV 发生特异性相互作用时产生荧光。研究依据 smURFP–BV 复合物的结构...
细胞外囊泡（EVs）是极具潜力的肿瘤生物标志物，但现有EV检测受大分子干扰、标志物异质性和EV丰度低等限制。本文报道了一种基于膜特征的EV生物传感器，用于胰腺癌（PCa）诊断。该平台利用抗体偶联磁性微球（AbMBs）特异性捕获EV膜蛋白，并采用双胆固醇（biChol）修饰的RNA-DNA双链插入EV脂质双分子层，将EV信号转化为RN...
重金属铅（Pb）对健康的危害已长期受到关注，血铅水平（BLL）目前仍是官方评估人体铅暴露程度的主要指标，但成人10 μg/dL、儿童5 μg/dL的所谓安全值对日常饮水或低水平接触是否足够可靠仍存疑。本文综述了预防铅中毒并推进铅毒理研究的方法，重点介绍高灵敏度铅监测与荧光生物传感器，包括基因编码荧光共振能量转移（FRET）生物传感器...
纳米酶是一类可替代天然酶用于多种催化应用的人工酶，但开发新型模拟酶或多酶模拟物仍具挑战。本文报道了一种在温和水相条件下简便制备均匀硫化铜纳米簇（CuS NCs）的方法，并以牛血清白蛋白（BSA）作为模板/稳定剂，使其具有良好的水溶性分散性。CuS NCs 表现出突出的四酶模拟催化活性，包括过氧化物酶（POD）样、过氧化氢酶（CAT）...
蛋白-肽相互作用是理解蛋白功能与信号通路的关键。本文报道了一种基于肽模板金纳米团簇（AuNCs）信标的无标记荧光生物传感器策略，用于检测和筛选蛋白。研究发现，目标蛋白可特异性结合肽的末端并形成保护涂层，从而在羧肽酶存在下阻止肽的水解。肽模板AuNCs本身具有强荧光；当模板肽被羧肽酶Y水解时，AuNCs发生氧化并导致荧光猝灭。若存在能...
本研究设计了一种具有高效催化切割活性的三荧光标记Y形DNAzyme，并合成三维MOF-MoS2纳米盒（3D MOF-MoS2NBs）作为荧光生物传感器的高效猝灭剂。三种酶适配体（EA）与底物适配体（SA）杂交退火形成Y形DNAzyme结构，并在SA的3′端分别标记FAM、TAMRA和ROX荧光基团。当Hg2+、Ni2+和Ag+存在时...
随着工业活动增加，汞大量排入环境并造成严重污染，其生物毒性对人类健康构成威胁，因此需要简单快速的现场监测手段。本研究通过直接修饰荧光蛋白 mCherry 的发色团微环境，成功设计了一种用于 Hg2+ 传感的“关闭型”荧光生物传感器 mCherry L199C。为便于快速筛选与表征，利用细胞表面展示技术将该 mCherry 变体直接表...
本文提出用金属有机框架（MOF）保护 CRISPR-Cas12a 酶/RNA 复合物，以增强其环境耐受性并便于快速释放。作者以 Cas12a/crRNA 为模型，利用 2-甲基咪唑（2-MIM）与 Zn2+ 自组装形成 ZIF-8 包覆复合物，得到粒径 400–600 nm 的 Cas12a/crRNA@ZIF-8 纳米复合材料，包...
基于DNA马达（尤其是DNA walker）的生物传感概念因信号放大能力强、构建灵活，已成为细胞内检测的有力荧光成像工具。然而，现有方法可控性差、易产生假信号，且因常用DNAzyme而需外源供能。为此，本文提出光控与自供能策略：在金纳米颗粒（AuNP）表面引入光裂解模式，使DNA walker具有光控行走行为，可经外部紫外光选择性激...
创伤弧菌（Vibrio vulnificus）是引起海产品相关疾病的重要致病菌，传统培养、PCR 和 LAMP 方法耗时且依赖设备。为快速检测水产品中的该菌，作者通过体外筛选与突变获得 RNA 切割型 DNA 酶 RFD-VV-M2，其活性、特异性和灵敏度最高。该 DNA 酶 5′ 端连接淬灭基团，并与 3′ 端 FAM 标记底物形...
我们展示了由等离子体-光子混合高发射率超表面构成的高灵敏荧光生物传感器。该超表面由带孔硅波导与堆叠互补（SC）金纳米结构组成，可适用于从抗体到核酸的多种靶标。作为验证，免疫球蛋白G（IgG）经微流控通道固定于超表面后，即使在 5 pg/mL（约34 fM）的极低浓度下也能以标度方式直接检测。此外，癌症标志物抗p53抗体在 SC 超表...
未折叠蛋白反应（UPR）是真核细胞应对内质网（ER）应激的高度保守反应，通常由未折叠蛋白积累触发。除与癌症等疾病相关外，UPR 诱导对真核细胞工厂的重组蛋白生产有显著影响，包括工业酵母酿酒酵母。能在单细胞水平准确检测和测量 ER 应激，有助于快速优化蛋白生产条件并实现高通量菌株筛选。现有监测酿酒酵母 UPR 的方法常与培养阶段在时间...
严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）感染引起2019冠状病毒病（COVID-19）并全球传播，可靠诊断是公共卫生优先事项。本文报道一种快速（<1 h）、易实施且准确的CRISPR基倏逝波荧光生物传感平台，用于检测SARS-CoV-2。该平台将Cas13a的旁路切割效应与通用无酶杂交链反应（HCR）相耦合：设计含切割位...
细胞周期与纤毛周期通过中心粒在纤毛基体和有丝分裂中心体中的双重功能紧密偶联，但纤毛组装与去纤毛如何与细胞周期进程协调，以及纤毛长度和远端尖端脱落频率如何随细胞周期阶段变化，在许多细胞类型和发育过程中仍不清楚。为此，作者开发了Arl13bCerulean-Fucci2a三顺反子纤毛与细胞周期生物传感器。该报告系统无需外部刺激，即可在群...
低丰度PIK3CA H1047R基因突变检测对乳腺癌临床诊断和治疗至关重要。本文建立了一种结合级联链置换扩增（C-SDA）与CRISPR/Cas12a反式切割活性的荧光生物传感器，用于超灵敏检测PIK3CA H1047R突变。突变基因片段可与互补序列结合，形成内切酶FspI的完整识别位点；在FspI介导下，突变位点被切割并产生DNA...