长期暴露于Gαi/o受体激动剂（如阿片类）可诱导腺苷酸环化酶（AC）敏化，导致cAMP过冲，该适应性反应被认为在阿片耐受与戒断中起关键作用。作者发现，遗传降低AC1并同时上调ATP敏感性钾通道（KATP）亚基SUR1或Kir6.2，可显著减轻吗啡耐受并减少纳洛酮诱发的戒断行为。体外研究采用EPAC2-GFP-cAMP生物传感器（cA...
RNA在植物细胞与生理过程中发挥核心作用，监测其动态丰度有助于理解植物对发育和环境刺激的响应。传统RNA定量方法通常具有破坏性、费时且劳动密集。为克服这些限制，作者开发了一种用于植物体内RNA成像的合成分裂核酶系统。该系统将不同RNA信号转换为正交蛋白输出，使多种RNA信号可在植物体内可视化。作者在烟草（Nicotiana bent...
碳量子点（CQDs）是一类具有优异光稳定性、化学惰性和生物相容性的纳米材料，其尺寸、结构和表面化学可调控发光性能。传统CQDs合成步骤繁琐、条件苛刻，且难以获得尺寸均一、荧光稳定的固态产物。本文提出一种可靠、经济、超快速的一步热处理法，以滤纸/纤维素为前驱体，在常规烘箱中<20 min原位制备固态CQDs，无需进一步纯化。通过调节加...
衣康酸（itaconate）是一种具有抗菌和免疫调节活性的哺乳动物代谢物，近年来在免疫代谢领域受到广泛关注。在病原体感染和无菌性炎症条件下，髓系细胞可合成衣康酸。除调节髓系细胞自身免疫应答外，髓系细胞分泌的衣康酸还可被非髓系细胞摄取，以细胞非自主方式发挥免疫调节作用。本综述回顾衣康酸作为独立免疫调节因子和效应分子的发现过程，介绍衣康...
近年来，microRNA（miRNA）与多种疾病尤其是癌症的关联已被证实，miRNA有望作为疾病生物标志物。准确测定生物样品中miRNA浓度对疾病诊断至关重要，但作为金标准的茎环逆转录定量PCR存在成本高、酶限制和临床样品应用困难等问题。本研究设计了一种基于双链特异性核酸酶（DSN）驱动DNA walker与改进催化发夹组装（CHA...
噻虫胺的广泛使用导致农药残留，引发全球对生态和人类健康风险的担忧，亟需快速灵敏的检测方法。本文构建了一种基于阿仑膦酸（ADA）修饰上转换纳米粒子（UCNPs）与磁性纳米粒子（MNPs）通过适配体识别连接的荧光生物传感器，用于检测噻虫胺。通过碱基配对，噻虫胺特异性适配体功能化MNPs（apt-MNPs）与互补DNA功能化UCNPs（c...
蛋白激酶在调控细胞过程中发挥关键作用，实时可视化其活性对理解信号动态至关重要。基因编码荧光生物传感器已成为研究激酶活性的有力工具，但由于缺乏合适底物肽，许多激酶的传感器开发仍具挑战。本文提出一种鉴定肽底物的新方法，并通过开发蛋白激酶N（PKN）活性传感器验证其有效性。该方法鉴定出一条新的PKN底物肽，并优化用于荧光传感器设计。所得传...
硝酸盐还原需要光合电子传递链产生的还原当量，因此硝酸盐同化可能在高光条件下作为电子汇。本研究利用谷氨酰胺合成酶2（GS2）和铁氧还蛋白依赖性谷氨酸合酶1（GOGAT1）突变体，监测光合效率与叶绿体谷胱甘肽氧化还原电位（chl-EGSH），检验该假说。突变体将同位素标记硝酸盐掺入氨基酸的能力显著低于野生型，表明氮同化受损；当氮同化受限...
本研究开发了一种快速制备羧甲基半纤维素（CM-Hemi）和荧光氮掺杂碳点（N–CDs）的方法，原料为甘蔗渣（SB）。将二者与氯化钙（CaCl₂）复合，构建具有抗菌和抗真菌性能的 CM-Hemi@Ca-N–CDs 水凝胶传感器。与不含 N–CDs 的 CM-Hemi@Ca 相比，CM-Hemi@Ca-N–CDs 对革兰阴性菌大肠杆菌（...
17β-雌二醇（E2）是天然甾体雌激素，在生理活动中至关重要，但外源E2属于内分泌干扰物，ng/L水平即可干扰内分泌系统，并在医疗和畜牧废水中检出。目前E2检测主要依赖色谱-质谱联用，但受仪器限制，难以用于现场或大批量样品检测。本研究采用油包水微乳液法合成磁性氧化石墨烯（MGO）核酸分离材料，并构建高灵敏、快速、高通量的荧光恢复（t...
磷脂酰肌醇4,5-二磷酸[PtdIns(4,5)P2]是质膜功能所必需的磷脂，但其二维分布尚不清楚。本研究将快速冷冻细胞的十二烷基硫酸钠处理冷冻断裂复制膜标记（SDS-FRL）结果，与PtdIns(4,5)P2实际含量、荧光生物传感器以及化学固定膜标记结果进行比较。在酵母中，SDS-FRL显示PtdIns(4,5)P2在Can1膜区...
本文综述了由周期性硅纳米柱阵列构成的全介质超表面在生物传感中的最新进展。超表面是人工设计的纳米结构功能表面，已发展出基于共振波长漂移和荧光检测两类生物传感器。全介质超表面具有光学磁模共振，可显著增强荧光检测能力，用于核酸、抗原、抗体等多种生物分子检测。文章比较了凝胶电泳、酶联免疫吸附试验、光学共振、拉曼散射、荧光和电化学等方法的适用...
在植物中，脂质既是膜结构组分，也是重要信号分子。理解脂质组成及其动态变化，对于阐明其生物学功能与代谢途径至关重要。绘制植物脂质在细胞和组织中的时空分布，有助于解析脂质生物合成通路，并为作物遗传改良提供依据。近年来，荧光显微镜与成像技术的进步，使研究者能够在活体植物中以较高时空分辨率可视化脂质。本综述系统总结了目前用于荧光显微镜成像植...
HYlight 是一种基因编码的荧光生物传感器，可比率监测糖酵解关键代谢物果糖-1,6-二磷酸（FBP）。鉴于葡萄糖代谢在肝癌中的重要作用，作者将 HYlight 表达于人肝癌细胞和原代小鼠肝细胞中，并通过体外、计算和细胞内实验证明其能够监测与糖酵解而非糖异生相关的 FBP 变化。HYlight 对 FBP 的亲和力约为 1 μM，...
哈维氏弧菌是水产养殖中严重病原菌，可感染鱼、无脊椎动物和虾，也可经食物和水传播给人，造成公共卫生威胁，因此快速准确检测对防控重要。本研究以哈维氏弧菌粗胞外基质（CEM）为目标，采用指数富集系统进化配体（SELEX）技术，对未修饰DNA文库进行9轮体外筛选，获得两个高活性、高特异性DNA酶DVh1和DVh3。在此基础上构建了双DNA酶...
荧光生物传感器具有高灵敏度、高特异性和低成本等特点，可直接用于血液和血清等生理体液中标志物的检测，因此发展用于miRNA检测的荧光传感平台对多种疾病的防治具有重要意义。本文以阿尔茨海默病(AD)生物标志物miR-34a为检测对象，设计了一种基于环状单链DNA(CSSD)的酶辅助荧光生物传感器。该传感器由两条末端互补的未修饰单链DNA...
蛋白质作为可遗传编程的功能性大分子，具有作为生物相容性自组装构筑单元的潜力。本研究展示了一种模块化、可遗传编程的蛋白涂层自组装方法，用于生物传感器应用。作者设计并制备了重组融合蛋白构筑块，通过热触发液-液相分离和正交高亲和卷曲螺旋相互作用，在玻璃或聚合物等多种基底上形成微结构涂层。将荧光蛋白引入涂层并控制蛋白密度，可在低资源条件下实...
金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus, SA）是医院感染中最常见的细菌之一，对其耐甲氧西林表型进行灵敏、高效分析对改善肺炎护理具有重要意义。然而，在无酶条件下同时获得良好灵敏度与特异性的耐甲氧西林分析仍具挑战。本文开发了一种基于三重分支催化发夹组装（catalytic hairpin assembly, CHA...
本研究针对SARS-CoV-2疫情诊断需求，开发了一种基于沸石咪唑酯骨架材料-8（ZIF-8）的荧光生物传感器，用于快速、简便地检测COVID-19 RNA序列。作者采用FT-IR、TGA和PXRD对ZIF-8进行表征，证实其具有高结晶性和至550 °C的热稳定性。实验表明，ZIF-8可作为高效荧光猝灭剂，对FAM标记探针DNA（P...
基于荧光的适配体传感器被认为是医学和治疗等领域检测与定量分析物的创新分析工具。以DNA适配体作为生物识别元件，传统分子信标适配体传感器利用靶标诱导的适配体结构开关产生可测荧光信号。然而，并非所有DNA适配体都能发生足够的靶标特异性构象变化以实现显著荧光测量。本文提出利用互补“反义”链，通过靶标结合时的链置换实现荧光测量。以已发表的针...