监测抗逆转录病毒药物浓度对保证 HIV 治疗与预防用药依从性、确保药效至关重要，也可用于献血筛查。现有基准方法液相色谱-质谱联用（LC-MS）依赖集中化昂贵设备，从采血到结果需数天至数周，难以满足有效药物监测需求。为此，作者针对恩曲他滨（emtricitabine, FTC）开发了一种核酸适配体。FTC 是市售多数抗逆转录病毒联合疗...
脱嘌呤/脱嘧啶内切酶1（APE1）可特异性切割DNA中的脱嘌呤/脱嘧啶位点（AP位点），在碱基切除修复和维持基因组稳定性中发挥关键作用。APE1表达异常与心血管疾病、神经系统疾病及多种癌症相关，但现有痕量APE1检测方法在部分应用中仍不理想。为此，作者开发了一种无酶、无标记的超灵敏APE1生物传感平台，将APE1特异性位点识别与杂交...
基因编码荧光蛋白（FP）生物传感器通过在活细胞中以高时空分辨率实时监测分子活动，彻底改变了细胞生物学研究。多路复用生物传感进一步拓展了这一能力，使多个信号通路可被同时追踪，从而揭示网络相互作用与动态协调。然而，荧光蛋白光谱重叠限制了其更广泛应用。为应对该挑战，研究者发展了多种创新策略：通过扩展FP谱系和新型传感器设计实现光谱分离；利...
细胞重编程与细胞制造在组织再生和疾病治疗中具有广泛应用，但许多衍生细胞缺乏独特的细胞表面标志物，难以从混合群体中分离，且需要在细胞扩增早期识别并富集目标细胞。为此，作者设计了一种基于核酸的金纳米棒（NAGNR）荧光生物传感器，用于检测细胞内标志物的 mRNA 表达并实现细胞分选。该传感器由金纳米棒、表面修饰的锁核酸（LNA）探针和荧...
本研究报道了一种用于快速、准确检测细菌的便携式低成本生物传感器，可为临床护理中的感染控制提供新工具。作者提出一种基于变构 DNA 探针直接调控 Cas12a 反式切割活性的简单高灵敏大肠杆菌检测策略。变构检测探针将目标识别序列与 CRISPR/Cas12a 系统的抑制性适配体整合在一起；当探针结合特定目标后发生构象变化，从而消除对 ...
金黄色葡萄球菌是奶牛乳腺炎和食源性疾病的主要病原体，对公共卫生和食品安全构成重大威胁。本研究开发了一种基于固相分离与信号放大的增强型荧光生物传感器，用于牛奶样品中金黄色葡萄球菌的快速检测。该传感器以金磁性纳米颗粒（Au@Fe3O4）为固相载体，通过硫醇–金配位将底物链特异性固定于颗粒表面；随后利用DNAzyme、L链和Y链的顺序杂交...
癌细胞在氧充足条件下仍优先通过有氧糖酵解获取能量，将葡萄糖（Glu）转化为丙酮酸（PA），并进一步转化为乳酸（LA）。这种代谢重编程造成细胞外乳酸积累，使肿瘤微环境（TME）酸化，从而促进肿瘤侵袭与转移。Glu、PA 和 LA 的动态变化与肿瘤起始、进展密切相关。本综述全面讨论靶向这些关键代谢物的治疗策略，并系统评估电化学与荧光技术...
程序性细胞死亡在组织稳态、疾病进展和治疗反应中起核心作用，但能在生理相关体系中高时空分辨率研究这些过程的工具仍然有限。本文报道了一种荧光报告细胞系统，通过基于 DEVD 的生物传感器实时可视化 caspase-3/-7 活性，并同时组成型表达荧光标记以评估转导成功和细胞存在。作者构建了稳定表达该报告系统的细胞系，并将其适配到二维和三...
脂质基纳米颗粒广泛用于药物和疫苗递送，尤其呼吸道疾病，但其理化不稳定，脂质水解或氧化降解会影响包封性能。为监测脂质基制剂随时间的稳定性，作者制备了丙烯丹标记牛血清白蛋白（albuminodan），并证明其可作为荧光生物传感器，同时检测磷脂及其水解产物脂肪酸和溶血磷脂。该探针利用牛血清白蛋白结合多种长链脂肪酸的能力以及丙烯丹的环境敏感...
细胞间化学通讯依赖信号分子在空间和时间上的浓度变化。一氧化氮（NO）是参与多种生理与病理过程的气体信号分子，但现有NO检测方法缺乏研究亚细胞NO外排所需的时空分辨率。本研究提出一种基于单壁碳纳米管（SWNT）的光学传感平台，利用SWNT作为光学换能器，对细胞外NO进行空间和时间检测。该平台可量化人源THP-1和小鼠RAW 264.7...
T-2毒素是由镰刀菌产生的A型单端孢霉烯族真菌毒素，广泛污染谷物及其加工产品，是食品安全中的重要污染物。针对该毒素检测需求，作者建立了一种基于磁性氧化石墨烯（MGO）磁分离与分裂适配体协同识别的双信号增强荧光生物传感器。FAM标记的分裂适配体探针FAM-SpA1-1通过π-π堆积吸附于MGO表面，其荧光被MGO猝灭，形成低背景基线；...
近期，基于单壁碳纳米管（SWCNT）的光学生物传感器已被证明可直接在蛋白质和肽等目标底物上检测水解酶活性。本研究提出一种亚稳态蛋白偶联策略，用于固定疏水性更强的蛋白并提高蛋白酶检测灵敏度。该方法将底物蛋白通过碳二亚胺化学（EDC/NHS）共价偶联到经羧甲基纤维素（CMC）非共价包裹的 SWCNT 上。由于蛋白与 CMC 羧基之间发生...
淬灭抗体（quenchbody）是标记荧光团的抗体，其荧光强度在结合抗原后增强，在生物传感器开发中具有重要前景。基于纳米抗体的淬灭抗体因体积小、表达容易、稳定性高、可快速进化且易于蛋白工程而尤为吸引人。然而，现有用于蛋白质检测的设计动态范围有限，荧光增强通常仅为1.1–1.4倍。本研究鉴定了纳米抗体互补决定区（CDR）中决定淬灭抗体...
本研究报道了一种新型羧甲基纤维素–氮掺杂富勒烯–接枝聚(丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸)（CMC–N-fullerene–AMPS）水凝胶的合成与表征，用于食品包装中的生物传感。该水凝胶通过自由基聚合制备，并经傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）和荧光显微镜表征。FTIR 证实 AMPS 成功接枝及氮掺杂富勒烯的...
背景：维生素C的还原形式抗坏血酸（ascorbate, AA）除抗氧化外，还作为神经调节因子作用于神经系统。既往研究显示，AA与鸡胚视网膜培养中的谷氨酸存在相互作用：AA通过抑制兴奋性氨基酸转运体3（EAAT3）降低谷氨酸再摄取，使胞外谷氨酸积累，进而激活NMDA受体及与转录和存活相关的胞内信号通路。目的：本研究考察AA对鸡胚视网膜...
尿路感染（UTI）是最常见的细菌感染之一，快速准确鉴定病原菌对临床管理至关重要。本研究提出一种适配体功能化石墨烯量子点（GQDs）与人工智能（AI）联用的 AG-AI 检测系统，用于快速、高灵敏检测大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）。首先将 E. coli 固定于载玻片，再滴加由 E. coli 特异性适...
核糖开关是一类能特异性识别代谢物并调控下游基因表达的保守RNA元件。目前已知两类参与黄嘌呤稳态的黄嘌呤响应核糖开关。新报道的黄嘌呤-II核糖开关源自鸟嘌呤核糖开关家族，具有一个U到G突变和若干核苷酸插入。本文报道了黄嘌呤-II核糖开关与黄嘌呤复合物的晶体结构。其三级结构采用与鸟嘌呤核糖开关相似的三向连接支架，但特征性突变和插入促进形...
在卵母细胞减数分裂I中，后期启动依赖于cyclin B1-CDK1失活和分离酶（separase）激活。活性separase切割维持同源染色体连接的黏连蛋白（cohesin）环，因此必须在染色体正确排列前被严格抑制。separase可被securin或cyclin B1-CDK1结合抑制，两条通路的相对贡献因细胞类型而异；近期研究还...
肌钙蛋白是血液中可用于指示心肌损伤和心血管风险的生物分子。本研究开发了一种基于“开启型”荧光检测的生物传感器，用于检测心脏肌钙蛋白I（cTnI）。该传感器以高荧光效率的CdSe/ZnS量子点（QDs）修饰超顺磁性氧化铁纳米颗粒（SPIONs），并以适配体作为识别探针，旨在提高荧光效率并通过磁分离实现传感器重复使用。采用Zeta粒径仪...
细胞周期依赖性激酶（CDKs）通过精确调控底物磷酸化的时间进程驱动细胞周期推进。传统生化方法和磷酸化蛋白质组学虽为 CDK 介导调控提供了重要信息，但依赖细胞群体分析，无法捕捉单个细胞中的实时动态。近年来荧光生物传感器的发展，使研究者以前所未有的时间分辨率和空间分辨率监测活细胞中 CDK 活性。本文系统综述用于测量 CDK 活性的遗...