尿苷二磷酸 N-乙酰氨基葡萄糖（UDP-GlcNAc）是糖基转移酶合成糖蛋白、糖胺聚糖、糖脂和糖 RNA 的核苷糖底物，也是 O-GlcNAc 蛋白修饰的动态供体，连接营养、代谢、信号与疾病。为在生物体系中实时监测 UDP-GlcNAc，本文报道首个遗传编码绿色荧光 UDP-GlcNAc 传感器 UGAcS。该传感器将环化置换绿色荧...
本研究建立了一种基于 G-四链体/N-甲基正卟啉 IX（G4/NMM）和对硝基酚（PNP）的碱性磷酸酶（ALP）荧光生物传感器。G4/NMM 是一种无标记荧光报告体系，在 400 nm 激发下于 610 nm 产生强荧光，长波长发射有助于避免生物自荧光。PNP 在 400 nm 附近具有强吸收，可通过内滤效应降低 G4/NMM 的荧...
一氧化氮（NO）既是重要的抗菌效应分子，也能通过抑制单核细胞来源吞噬细胞招募来限制组织损伤。利什曼原虫（Leishmania major, L. major）等胞内病原体可劫持这些细胞作为复制生态位，因此 NO 可能通过限制增殖允许宿主细胞的可用性来控制感染。作者结合数学模型与活体双光子生物传感器，对病原体活力和增殖进行定量分析，发...
基于荧光“开-关-开”策略，我们构建了一种简单、高灵敏的DNA荧光生物传感器，用于检测microRNA（miRNA），无需复杂耗时操作。碳点（CDs）成功合成并偶联至单链燃料DNA末端，该燃料DNA通过π-π堆积吸附于氧化石墨烯（GO）表面，导致荧光淬灭。在目标miRNA let-7a存在时，燃料DNA从GO表面脱附，并通过双链DN...
适配体因能高亲和、高选择识别小分子，被广泛用于小分子生物传感器。结构切换适配体可将靶标诱导的构象变化直接转化为功能输出，但传统SELEX通常不筛选产生显著构象变化所需的序列，已有修饰选择方法又受固定化步骤限制。本文报道一种基于限制性内切酶的同相结构切换适配体选择方法（RE-SELEX），利用EcoRI-HF对双链识别位点的切割活性，...
鉴于 COVID-19 及其变异株持续传播、未来动物源冠状病毒再传播风险以及现有冠状病毒抗病毒药物不足，亟需改进 SARS-CoV-2（CoV2）及其他冠状病毒抗病毒药物筛选方法。本文报道了一种基于活细胞的荧光检测系统，用于评估关键且高度保守的 CoV2 靶点——主 3C 样蛋白酶（Mpro）的细胞内功能。该系统通过表达天然野生型成...
由于 DNA 甲基化在癌症发生中具有重要作用，亟需高灵敏分析方法用于早期诊断和临床药物治疗。本研究开发了一种无标记光学基因传感方法，用于识别 APC 基因启动子区甲基化 DNA，并区分非甲基化 DNA 与甲基化 cDNA。该体系采用硫堇/草酸盐聚合物作为光学探针，pDNA 探针与不同 cDNA 序列杂交后，通过紫外-可见吸收和荧光光...
肝细胞癌（HCC）是全球重大健康挑战，与慢性炎症密切相关，靶向炎症因子是 HCC 诊断和治疗的重要策略。焦谷氨酸氨基肽酶 I（PGP-I）是一种常见外肽酶，近期被鉴定为新型炎症细胞因子，但其是否参与 HCC 发生发展并作为生物标志物尚不清楚。为此，本研究利用新开发的荧光 PGP-I 生物传感器 DCID-pGlu，对活细胞和体内内源...
多光谱活细胞成像可利用光谱不同的生物传感器在空间和时间维度同时检测生物过程，但不同荧光生物传感器的灵敏度、动态范围等差异可能影响同一分析物在不同亚细胞区室中的准确共成像。本研究建立了一种单色多参数成像方法，利用 H2O2 生物传感器 HyPer7 同时检测细胞核、胞质和线粒体中的过氧化氢。通过共培养稳定表达不同靶向 HyPer7 的...
由于 L-寡核苷酸具有内在核酸酶抗性，其在分子工具与传感器开发中应用日益增加，但长链 L-寡核苷酸的合成仍具挑战，可能限制未来应用。本文报道了一种简便且通用的策略，利用 T4 RNA 连接酶 1 将两个或多个较短片段组装为长链 L-RNA。作者设计了在 5′ 和 3′ 末端含有 D-核糖核苷酸的 L-RNA 供体与受体片段，通过 T...
MXene量子点具有良好生物相容性和优异光学性质，在活性氧（ROS）清除和荧光传感等生物医学应用中潜力巨大。然而，ROS清除机制仍不清楚，基于MXene的ROS传感材料仍较少。本文报道了一种具有有效ROS清除能力的氮掺杂碳化钛量子点（N-Ti3C2 QD）抗氧化材料。掺杂氮原子促进N-Ti3C2 QDs与自由基之间的电化学相互作用，...
由于酸性磷酸酶（ACP）异常可扰乱正常生理过程，测定ACP水平对疾病早期诊断、治疗和预后评估极为重要。本文基于红发射碳点（RCDs）在氢氧化钴（CoOOH）纳米片表面的组装，建立了一种用于监测ACP水平的荧光传感平台。RCDs具有优良的水溶性、pH稳定性、耐盐性和抗光漂白性。RCDs组装于CoOOH纳米片表面后，因纳米片引起的能量转...
亮氨酸氨基肽酶（leucine aminopeptidase, LAP）是一种可水解 N 端含亮氨酸残基的肽或蛋白的水解酶，也是多种病原体致病能力的关键毒力因子，为感染性疾病的诊断和治疗提供了新视角。本研究开发了一种新型荧光探针 DDBL，其以 DDAO 为荧光团、亮氨酸为识别基团，用于 LAP 检测。通过实时视觉传感 LAP，该方...
重组DNA技术使许多有用物质可通过生物过程生产，但现有监测多针对pH、溶氧等培养环境，目标蛋白产量通常需经分离纯化后才能确定。为加快生产过程监测和高产蛋白变体筛选，作者开发了一种基于抗体的His标签荧光免疫传感器Quenchbody（Q-body），可快速检测培养基中C端His标签重组蛋白。与含单一染料的单链Fv型Q-body相比，...
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...