本文设计了一种用于检测透明质酸酶活性的快速、高灵敏荧光探针，可同时实现基于荧光强度的比率检测与基于荧光寿命的检测。透明质酸酶在多种病理状态中表达上调。作者将新型橙/红发射有机氮杂氧三环烯鎓（ADOTA）荧光团重标记于透明质酸（HA）上，构建HA-ADOTA探针。ADOTA在水溶液中具有约20 ns的长荧光寿命，发射峰位于560 nm...
银是常见重金属，其检测具有重要分析意义。DNAzyme 是一类 DNA 催化剂，通常依赖二价或三价金属离子实现催化。本文报道了一种经六轮体外选择获得的银特异性 RNA 切割 DNAzyme，命名为 Ag10c。在 pH 7.5、200 mM NaNO3 条件下，10 μM Ag+ 时 Ag10c 的催化速率为 0.41 min−1；...
近期，Wong 等成功开发了基于 PenPC β-内酰胺酶的荧光生物传感器，该传感器在 β-内酰胺抗生素（BLAs）存在下其固有荧光发生改变。本文系统研究了该传感器荧光变化与不同 BLAs 浓度之间的相关性，旨在建立一种可估算广谱 β-内酰胺抗生素浓度的新方法。通过时间分辨荧光测量，作者发现不同抗生素可诱导双相或单相关联荧光模式，但...
胰岛素抵抗是心血管疾病和2型糖尿病发生发展的重要因素，但如何在活体中动态监测胰岛素靶组织中特定细胞类型的胰岛素抵抗仍缺乏有效方法。本文报道一种非侵入、纵向、细胞类型特异性的活体监测技术，以朗格汉斯岛中的胰腺β细胞为例。作者将表达FoxO1-GFP生物传感器的胰腺胰岛移植至小鼠眼前房，利用角膜作为天然光学窗口，通过荧光显微镜在单细胞分...
肠炎沙门氏菌通过污染新鲜食品和水体危害公共卫生，亟需快速检测技术以控制其传播。本研究设计了一种由特异性肠炎沙门氏菌适配体与杂交信号靶序列组成的捕获探针复合物，用于直接识别活肠炎沙门氏菌。当存在目标活菌时，适配体与菌体结合并释放单链靶序列，进而启动复制-切割反应，产生大量3′端带连接链的G-四链体结构。随后，该传感体系首次利用二次连接...
基于环境敏感荧光染料的生物传感器可用于在活体中报告内源蛋白活性。染料可连接至选择性结合目标蛋白特定构象的试剂，结合后引起荧光变化。适用于低浓度、非扰动细胞内检测的明亮染料通常只发生荧光强度变化，而非激发或发射峰位移，因此难以通过比率成像精确量化。本文报道了一种环境敏感染料 mero199，其激发峰随溶剂极性发生 33 nm 位移。利...
本文是对《A fluorescent hormone biosensor reveals the dynamics of jasmonate signalling in plants》的勘误。原文报道了一种用于监测植物茉莉酸信号动态的荧光激素生物传感器 Jas9-VENUS。勘误指出，文中作为对照的 mJas9-VENUS 构建体由...
铜离子在生物、环境和工业领域极为重要，开发高灵敏、高选择性 Cu2+ 生物传感器是分析化学的关键课题。基于 DNAzyme 的传感器因灵敏度高、稳定性好、可编程性强而备受关注。过去十年，已有少数利用 DNA 切割或 DNA 连接活性 DNAzyme 的 Cu2+ 传感器，但它们需要不稳定的抗坏血酸或咪唑活化；迄今尚无 Cu2+ 专一...
本文报道了一种基于石墨相氮化碳（g-C3N4）纳米片的高灵敏、高选择性、无标记荧光生物传感器，用于首次检测碱性磷酸酶（ALP）。该传感器利用高荧光、水分散性超薄 g-C3N4 纳米片作为荧光探针，并采用 ALP 在生物体系中的天然底物焦磷酸盐（PPi），因而具有较高催化效率。检测时，Cu2+ 与 g-C3N4 配位并通过光诱导电子转...
本文报道了一种基于功能核酸的“开启型”倏逝波光纤生物传感器，用于环境水样中汞离子（Hg2+）和铅离子（Pb2+）的现场检测。该传感器采用两步策略：第一步利用 T–T 错配与 Hg2+ 快速结合、8–17 DNAzyme 在 Pb2+ 存在下切割底物链，在溶液相中释放带荧光标记的单链 DNA；第二步将反应液泵入光纤反应室，释放链与固定...
30多年前，含GGDEF结构域的酶被证明是二鸟苷酸环化酶，可产生环二鸟苷酸（cdiG），后者作为第二信使调控细菌从运动状态向定殖生物膜状态的转变。此后，GGDEF蛋白基因在细菌基因组中广泛存在，确立了cdiG信号在细菌中的主导地位。然而，变形菌编码大量GGDEF蛋白，某些情况下接近编码序列的1%，这引发细菌为何需要如此多GGDEF酶...
上转换纳米颗粒（UCNPs）因生物相容性、可调光学性质和近红外激发能力而具广泛生物应用。基质金属蛋白酶（MMPs）参与细胞外基质重塑，在癌症进展中显著升高，并与不良预后相关。本研究构建可被 MMP2 识别并在猝灭剂解离后发射可见光的生物传感器。采用 3.5 nm 金纳米颗粒作为猝灭剂，吸收 UCNP 540 nm 发射。传感器由上转...
葡萄糖-半乳糖结合蛋白（GGBP）被用作医学和生物过程应用中的光学生物传感器。本文研究 pH 对以 Acrylodan 标记的 GGBP-L255C 行为的影响，以寻找传感、蛋白制备、纯化和储存的最适条件。在不同缓冲液和 pH 条件下，测量了无葡萄糖和有葡萄糖时 Acrylodan-GGBP 的荧光响应，并计算了蛋白-葡萄糖结合的解...
本研究针对水质监测中快速、特异、灵敏检测细菌指标的需求，开发了一种用于饮用水中大肠杆菌（E. coli）快速检测的生物传感策略。该策略基于大肠杆菌特异性表达的β-D-葡萄糖醛酸酶（GUD）对荧光底物4-甲基伞形酮-β-D-葡萄糖醛酸苷（MUG）的水解作用，生成可定量荧光产物4-甲基伞形酮（4-MU），其荧光强度与样品中大肠杆菌数量相...
氧化石墨烯（GO）可快速吸附单链荧光探针DNA，并在加入互补目标DNA后使探针脱附，从而实现荧光增强检测。作者此前提出该传感反应包含非特异性探针置换和溶液中杂交两步，约每6个加入的目标DNA中只有1个与吸附探针杂交产生信号，导致灵敏度较低。本研究旨在检验表面封闭剂能否减少目标DNA的非特异性吸附并提高杂交效率。作者筛选了十余种封闭剂...
本研究开发了一种基于酶促反应伴随pH指示剂荧光变化的先进光学生物传感器，用于水样中卤代污染物的快速检测。该传感器适用于pH 4–10、温度5–50 °C的水样，具有体积小（60×30×190 mm）、便携和单次测量时间短（1 min）等优点，适合常规环境监测。在实验室条件下，该传感器成功检测了多种重要卤代污染物，如1,2-二氯乙烷、...
本文提出一种多功能哑铃形DNA模板，可选择性形成荧光银纳米团簇（AgNCs）或铜纳米颗粒（CuNPs）。该DS DNA由两个胞嘧啶发夹环和富含腺嘌呤-胸腺嘧啶碱基对的双螺旋茎构成，发夹环封闭茎端；胞嘧啶环作为AgNCs生长的特异性区域，双螺旋茎作为CuNPs形成的模板。通过系统优化序列与长度，确定了最佳模板设计。基于该模板，作者建立...
本研究以水溶性阳离子芘衍生物（compound 1）作为G-四链体（G4）结构的荧光指示剂，构建了一种用于铅离子（Pb2+）无标记检测的荧光生物传感器。在无Pb2+存在时，compound 1与富含G的DNA探针PW17之间发生强静电相互作用，诱导compound 1聚集并导致荧光猝灭；当存在Pb2+时，PW17形成由Pb2+稳定的...
氧化石墨烯（GO）作为DNA吸附和生物传感器开发平台备受关注。多数研究采用荧光标记DNA的简单物理吸附，而共价传感器更不易受非特异性探针置换影响，可减少假阳性结果。本研究将三种不同长度的富胸腺嘧啶DNA探针在3′端修饰氨基，用于与GO共价偶联；每条探针内部均标记荧光团，使Hg2+结合后荧光团与GO表面距离显著增大，从而实现荧光信号。...
分子建模与模拟是结构生物学中用于提出功能假说和解释光谱实验的重要工具。本文描述一种构建荧光融合蛋白计算机模型的方法：将青色荧光蛋白（CFP）连接至肌浆/内质网钙ATP酶（SERCA）的执行域，形成 CFP-SERCA 融合蛋白。该 CFP-SERCA 构建体是一种生物传感器，可报告 SERCA 胞质头部在钙结合等过程中的结构动态。作...