本文报道了一种用于快速监测环境累积氡剂量的新型无标记荧光生物传感器。基于氡（222Rn）与其稳定衰变子体铅-210（210Pb）之间的关联，作者利用铅离子诱导特异性适配体HTG发生构象变化，并以有机染料孔雀石绿（MG）作为荧光探针，构建了对铅和氡均具有响应能力的检测平台。在无铅存在时，单链HTG呈随机卷曲状态，与MG仅发生弱静电作用...
三聚氰胺是富氮化合物，曾被用作食品和牛奶添加剂以虚假提高蛋白质含量，但具有毒性，高浓度可致肾和泌尿系统问题甚至死亡，因此食品与牛奶中三聚氰胺检测很重要。已有多种方法可在生乳中检测三聚氰胺，但通常需样品前处理。本研究旨在开发一种适配体-DNAzyme偶联生物传感器，用于生乳中三聚氰胺的无标记、无样品前处理检测。通过微阵列分析筛选候选适...
本文报道了一种基于AGG三核苷酸重复序列与芘修饰寡核苷酸自组装的核酸适配体荧光标记策略。该策略利用AGG重复序列与5-(1-芘乙炔基)-2'-脱氧尿苷（PyU）修饰的短寡核苷酸PYG3形成(3+1)分子间G-四联体，从而产生强荧光信号，可用于适配体标记、靶向成像和生物传感。作者将AGG标签引入核糖核蛋白靶向适配体AS1411，得到T...
本文提出一种基于金纳米颗粒（AuNPs）局域表面等离子共振（LSPR）行为与 CdSeTeS 量子点（QDs）荧光的无标记病毒传感方法。无机四元合金 CdSeTeS QDs 经 L-半胱氨酸配体交换包覆，柠檬酸稳定 AuNPs 用 11-巯基十一烷酸功能化生成表面羧基；AuNPs 羧基与 L-半胱氨酸包覆 QDs 的氨基共价结合，形...
表面基底与化学功能化是制造基于微阵列技术的敏感生物传感器的关键方面。本文报道一种先进硅基基底（A-MA），用于增强微阵列应用中的光学信号。该基底由 Si/Al/SiO2 多层结构组成，通过 Al 薄膜的镜面反射效应与约 830 nm 厚度的 SiO2 层实现 Cy5 荧光标记发射波长的最大干涉，从而增强荧光信号。SiO2 层可通过标...
食品安全威胁与高性能分析方法不足推动病原菌生物传感器发展。本研究提出一种病原菌生物传感系统，以新型三维（3D）多通道芯片作为分析载体，并利用DNA编程杂交链反应（HCR）实现信号放大。该3D芯片具有紧凑多通道结构，可提供较大比表面积，同时集成目标捕获、分离、冲洗和信号检测功能，从而简化分析流程。HCR通过驱动荧光基团聚合形成两种信号...
本文报道了一种基于聚多巴胺包覆锆基金属有机框架（PDA/UiO-66）的新型荧光生物传感器，用于三磷酸腺苷（ATP）检测。PDA/UiO-66 纳米颗粒具有强荧光猝灭能力，可非共价吸附 5′-FAM 标记的 ATP 适配体探针，并通过 PET/FRET 机制猝灭 FAM 荧光；同时 PDA 层能保护吸附态探针免受溶液中 DNase ...
当前血糖监测依赖疼痛性采血，危重儿童尤其需要微创且可靠的替代方法。本研究提出一种利用微针（MN）采集经皮葡萄糖（TG）的微创技术，并在猪皮扩散池和人体不同部位开展扩散研究。采集的TG样品用大肠杆菌葡萄糖结合蛋白（GBP）L255C突变体连接荧光探针进行测量。His标签GBP的表观解离常数Kd为0.67 μM，表明其对葡萄糖具有微摩尔...
近年来，重组细胞中 D-葡萄糖酸（GA）生产取得进展，亟需高通量筛选和选择性能更优的重组细胞或生物催化剂。2016 年已开发一种在大肠杆菌中将 GA 浓度转化为荧光信号的生物传感器系统，但其应用报道较少。本文建立了一种不依赖微流控平台等专用装置的有效高通量筛选方法，并进行初步应用。在该一锅双菌株体系中，含有 GA 合成途径的产酸菌或...
本研究评估金纳米颗粒（GNP）基局部表面等离子体耦合荧光生物传感器（LSPCFB）检测尿液cofilin-1，用于预测冠心病监护病房（CCU）患者1型心肾综合征（CRS）的可行性。1型CRS是急性失代偿心衰的严重并发症，早期识别对治疗决策重要。研究前瞻性纳入44例CCU患者，收集入院尿液和血液样本，分别用LSPCFB和常规酶联免疫吸...
约20%前列腺癌（PCa）患者会进展为不可治愈的去势抵抗性前列腺癌（CRPC），雄激素受体（AR）共激活因子转录中介因子2（TIF2）过表达与不良预后相关。本研究将AR-TIF2蛋白-蛋白相互作用生物传感器（PPIB）高内容筛选（HCS）应用于143,535个化合物，筛选能抑制双氢睾酮（DHT）诱导的AR-TIF2相互作用形成或破坏...
本研究通过化学交联法构建了氧化石墨烯（GO）-双链DNA（dsDNA）-CdTe量子点（QDs）复合物，开发了一种“开启型”荧光铜离子生物传感器。利用荧光光谱和透射电镜对复合物的光学与结构性质进行了表征，结果表明CdTe QDs的荧光猝灭源于二维GO的表面猝灭和荧光共振能量转移（FRET）过程。当体系中不存在Cu2+时，GO与dsD...
富亮氨酸α-2糖蛋白1（Lrg1）是血管生成的新兴生物标志物，其在增殖性糖尿病视网膜病变患者及病理血管生成啮齿动物模型的视网膜组织中表达上调。然而，目前尚无能够非侵入、实时可视化并监测 Lrg1 表达的传感器。本文报道了一种基于核酸-金纳米棒的纳米传感器，用于非侵入监测血管生成过程中细胞内 Lrg1 表达。该平台通过将分子信标共价连...
荧光报告分子是设计光学生物传感器以在活细胞中成像胞内分析物的关键元件。本文报道了荧光激活与吸收位移标签（FAST）的循环置换变体（cpFAST）的开发，并展示其作为生物传感器报告模块的潜力。cpFAST变体通过将荧光配体（fluorogen）的结合与激活（从而产生荧光）与特定分析物识别偶联，使荧光响应依赖于分析物结合。作者将其与钙结...
长波长（橙光至红光）荧光发射与功能化是碳点（CDs）在生物传感和生物成像中发展的关键需求。本文以对苯二胺为碳前驱体，采用微波法简便合成氮掺杂碳点（N-CDs），其在 592 nm 处呈现明亮橙色荧光。所制备 N-CDs 具有良好生物相容性、优异水溶性、高光学稳定性，并表现出敏感 pH 响应：当 pH 从 9.45 降至 2.45 时...
能在溶液中检测目标分子的 Q-body 可作为一种简便的分子检测工具。Q-body 中荧光染料的位置会影响灵敏度，因此必须优化。本研究利用体内位点特异性非天然氨基酸掺入系统，开发了可识别人类免疫缺陷病毒（HIV）基因产物 Nef 蛋白的 Nef Q-body，并将荧光染料分子置于抗体的不同位置。具体而言，通过琥珀密码子将 3-叠氮-...
为突破光学生物传感的亮度极限，本文报道了一种基于 Förster 共振能量转移（FRET）的超亮核酸检测纳米探针。该探针以约40 nm的染料负载聚甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸（PMMA-MA）纳米颗粒为光收集纳米天线，颗粒内含有约3200个罗丹明供体染料（R18/F5-TPB）。作者通过引入含羧基和叠氮的双官能团连接子，实现聚合物纳米...
遗传编码活细胞报告基因可在单细胞水平以高时间分辨率测量信号通路活性，并常揭示显著的细胞间异质性。通过在同一细胞内使用多个光谱可区分的报告基因，可分析信号通路中一个节点到另一节点的信号传递，从而量化信号效率、延迟等参数；其他报告基因配置还可量化不同信号通路之间的相关性。此类分析有助于阐明细胞间异质性的机制与后果，并为建立信号通路功能特...
本文报道了一种由末端脱氧核苷酸转移酶（TdT）启动的片上信号放大方案，用于蛋白的高灵敏荧光检测。研究设计两种凝血酶结合适配体，通过形成三明治结构提高特异性。首先将氨基修饰适配体 TBA29 固定于硅芯片表面；捕获凝血酶后，第二种适配体 TBA15 结合到凝血酶的第二个结合位点，使 TBA15 的 3'端暴露于芯片表面。随后，在 Td...
目的：癌症早期诊断可延长生存并减轻症状。为此，作者设计了一种由金属有机框架（MOF）、金纳米颗粒（AuNP）和氧化石墨烯（GO）组成的“三合一”纳米杂化物 MOF@AuNP@GO，作为协同纳米淬灭剂，用于开发一种新型荧光生物传感器，以快速、灵敏地检测癌症相关生物标志物。方法：采用 FAM 标记单链 DNA（ssDNA）评价 MOF@...