本文报道了一种基于氧化石墨烯（GO）的荧光生物传感器，用于水溶液中二价汞离子（Hg2+）的检测，并采用杂交链式反应（HCR）实现信号放大。GO 作为单链 DNA 的吸附材料和高效荧光猝灭剂，可显著降低背景荧光。检测体系由两个发夹 DNA 探针和一个辅助 DNA 组成。在无 Hg2+ 时，探针被 GO 吸附，其中一个发夹探针的荧光被猝...
本文报道一种用于水样中砷检测的紧凑便携式生物传感器。该装置采用工程化大肠杆菌生物报告细胞作为识别元件，菌株 E. coli 1598 携带 pPROBE-ArsR-ABS 质粒，可在三价砷和五价砷诱导下表达绿色荧光蛋白（GFP），且 GFP 荧光强度在 0–100 μg/L 范围内与砷浓度呈线性关系。传感器核心为聚二甲基硅氧烷（PD...
本文是法国生物传感器工作组（GDR2588）第三次会议的会议报告。作者指出，探索活体生物过程的复杂性极具挑战，而荧光报告分子和生物传感器的发展为在生理环境中实时追踪特定生物活动开辟了新途径。目前，细胞内钙离子、环磷酸腺苷等信号分子的变化、ATP水平波动、氧化还原代谢物生成、酶激活动态、基因表达调控以及蛋白转位等过程，均可在细胞、组织...
Ras蛋白在进化中高度保守，是真核细胞多条信号通路的汇聚点，参与糖异生与发酵生长转换、储存碳水化合物分解、胁迫耐受、生长控制、寿命决定、形态发生与发育等过程。它们属于小GTP酶超家族，GTP结合态为活性形式，GDP结合态为失活形式。为研究Ras蛋白激活状态以阐明Ras介导信号转导机制，本文提供一种简单、灵敏且可靠的方法，基于Ras-...
本文报道了一种基于血红素功能化石墨烯量子点（GQDs）和葡萄糖氧化酶（GOx）的高灵敏、高特异荧光生物传感器，用于血糖监测。GQDs 通过柠檬酸热解法简单制备，具有强荧光和良好的水溶性。血红素通过静电作用和π-π堆积非共价组装到 GQDs 表面，使过氧化氢（H2O2）能够破坏 GQDs 的表面钝化层，从而显著猝灭其荧光。基于该效应，...
设计快速、选择性、灵敏的 DNA/RNA 生物传感器并减少核酸酶降解导致的假阳性，对转化研究和临床诊断至关重要。本文提出一种创新型 microRNA（miRNA）报告探针生物传感器的原理验证研究。该传感器在目标 miRNA 与探针结合时置换一条自互补报告链；被释放的报告链折叠成发夹结构，使荧光信号降低。报告链的自互补性有助于降低核酸...
微生物群体的异质性或分离现象已受到大量研究，但其对生物过程的真实影响仍不清楚。造成这一知识缺口的主要原因，是在动态过程条件下难以监测微生物群体异质性。在生物过程背景下，导致微生物群体异质性的主要概念可归纳为两种假设：第一种涉及单个微生物细胞在过程设备停留期间所经历的历史或路径；第二种涉及微生物群体作为风险分散策略的协同响应，以应对过...
高通量筛选旨在鉴定干扰蛋白质功能、活性或构象的小分子，可作为研究生理过程、通路或疾病模型靶点的化学生物学工具，并为药物化学中的治疗剂开发提供模板。荧光生物传感器是药物发现程序中极具吸引力的强有力工具，可应用于高通量筛选、命中化合物筛选后表征、先导化合物优化以及候选药物临床前评价。它们能够筛选选择性靶向酶活性、构象和/或功能的抑制剂，...
本文报道了一种选择性、快速、小样本量（2–4 µL）且灵敏的定量方法，用于检测病原菌细胞中的疏水生物分子并应用于生物传感。该方法基于聚噻吩聚合物点（polythiophene polymer dots, Pdots，约2.5 nm），通过氧化/聚合反应制备，并用透射电子显微镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、紫外光谱（U...
本文报道了一种基于9,10-二苯乙烯基蒽（DSA）探针聚集诱导发光（AIE）性质的荧光生物传感器，通过单链DNA（ssDNA）控制的自组装实现ssDNA的高灵敏检测，以及S1核酸酶活性和抑制的实时无标记传感，从而避免复杂制备过程和聚集导致猝灭（ACQ）效应。与现有技术相比，该DSA探针可通过简单有效路线合成，且传感采用无标记ssDN...
2-氧代戊二酸（2OG）是位于碳代谢与氮代谢交叉点的重要代谢物。近期研究发现，2OG 在原核生物氮代谢调控中发挥信号作用；在真核细胞中，由于肿瘤细胞三羧酸循环（TCA 循环）可发生 Warburg 效应等代谢改变，2OG 同样备受关注。在细胞水平追踪这一关键代谢物具有重要价值。为了在单个活细胞中可视化和监测 2-氧代戊二酸代谢，作者...
本文报道了由纳米颗粒-金属薄膜等离子体组装诱导的荧光“去猝灭”新现象及其生物传感应用。将荧光染料直接修饰于光滑金纳米薄膜表面时，由于染料与金属距离过近而发生完全猝灭；当在染料修饰膜上方吸附银纳米颗粒（AgNPs）形成纳米颗粒-薄膜金属结，且间距可调节至数十纳米时，原本猝灭的荧光被高效开启，产生强烈的表面等离子体耦合发射（SPCE）。...
荧光激活蛋白（FAPs）是一类新型荧光生物传感器平台，可用于蛋白质发现。现有 FAP 技术通常要求将 FAP 与目标蛋白进行重组融合，分子操作繁琐，限制了其应用与适应性。本文提出一种基于通用亲和试剂的替代策略，用于蛋白质检测。亲和试剂被工程化为双组分融合蛋白：特异性识别部分来源于 IgG 结合蛋白——金黄色葡萄球菌 Protein ...
本文提出一种简单、新颖且性能优异的碳点（C-dots）制备方法，并首次证明在H2O2和Fe2+同时存在时，C-dots的荧光强度会明显下降。基于该现象，作者将C-dots用作H2O2的荧光探针，在优化实验条件后，H2O2的检出限为0.1 μM。在此基础上，建立了一种环保、简单且灵敏的荧光生物传感器，用于检测胆碱和乙酰胆碱（ACh）。...
膜型1基质金属蛋白酶（MT1-MMP）的蛋白水解活性在癌细胞侵袭和转移中起关键作用。为在活癌细胞细胞外质膜表面以高时空分辨率可视化 MT1-MMP 活性，作者开发了一种基因编码荧光生物传感器。该传感器由增强型青色荧光蛋白（ECFP）和黄色荧光蛋白变体（YPet）通过 MT1-MMP 特异性底物肽 CPKESC NL FVLKD 连接...
NADH 是多种代谢反应中必需的氧化还原辅因子，胞质 NADH–NAD+ 氧化还原状态是糖酵解的关键参数。传统 NADH 测定依赖化学分析或自荧光成像，无法在单个活细胞的胞质中特异性评估 NADH。作者将细菌 NADH 结合蛋白 Rex 与绿色荧光蛋白变体环状置换 T-Sapphire 融合，构建遗传编码荧光生物传感器 Peredo...
荧光成像为在活细胞中可视化生物分子时空动态提供了有力手段，前提是具备针对目标分子的荧光生物传感器。本文介绍一种用于脂质第二信使磷脂酰肌醇3,4,5-三磷酸（PI(3,4,5)P3）的基因编码荧光生物传感器。该传感器克服现有脂质分析方法在空间与时间分辨率上的局限，能够明确显示PI(3,4,5)P3浓度不仅在质膜上，而且在高尔基体膜、内...
呋喃唑酮是一种用于防治动物和人类感染的硝基呋喃类抗菌药物，因其在环境中残留量大且具有强致癌性和遗传毒性，亟需快速灵敏的检测方法。本研究开发了一种基于铜绿假单胞菌PA1分泌的绿脓菌素被呋喃唑酮快速荧光猝灭的检测方法。通过亲和层析纯化绿脓菌素并表征其荧光性质，发现呋喃唑酮可特异性猝灭绿脓菌素荧光，据此建立了呋喃唑酮荧光检测方法。猝灭机制...
碳点（C-Dots）是一类具有光致发光、低毒性和良好稳定性的碳基纳米材料，被视为替代镉基量子点的新型荧光探针。本文系统总结碳点表面功能化设计原则，包括提高量子产率、增强长期稳定性和改善生物相容性。综述了通过表面钝化、共价/非共价修饰、金属配位、π-π堆积、溶胶-凝胶封装等策略构建荧光纳米传感器，以及用于活细胞、组织和动物成像的进展。...