本文提出一种基于适配体的荧光生物传感器，用于赭曲霉毒素A（Ochratoxin A, OTA）的选择性高灵敏检测。该体系由OTA适配体（OTA-APT）、互补DNA探针（OTA-cAPT）和FAM/Dabcyl标记RNA探针组成。在无OTA时，OTA-APT与OTA-cAPT形成双链，RNA探针保持单链，FAM荧光被Dabcyl淬灭...
谷氨酸棒杆菌中，mycothiol（MSH）是主要低分子硫醇。本研究将 Mrx1-roGFP2 生物传感器稳定整合到谷氨酸棒杆菌基因组，用于动态监测生长和氧化应激下 MSH 氧化还原电位（EMSH）。结果显示，野生型谷氨酸棒杆菌在生长曲线中维持高度还原的胞内 EMSH，基础水平约 -296 mV。与其 H2O2 抗性表型一致，菌株对...
本文首次开发了一种基于石墨氮化碳量子点（gCNQD）的灵敏荧光策略，用于将β-淀粉样蛋白单体（Aβ）检测至 ng/mL 水平。为实现该目标，先将纳米结构 gCNQD 与四种过渡金属离子（Cu2+、Cu+、Fe3+、Zn2+）配位。研究发现，这些金属离子存在时 gCNQD 的荧光（FL）强度被猝灭，可能源于其与 gCNQD 中氮元素的...
磷脂酰肌醇（PIs）的新功能不断被揭示，研究膜区域尺度从微米级（如细胞器整体表面）缩小到纳米级（如细胞器亚区）。同时，低丰度PI如PI(3,4)P2和PI(3,5)P2的功能受到关注。随着进展，需要更精细准确的PI分布信息。多数研究使用利用PI结合结构域的荧光生物传感器和/或抗PI抗体免疫标记，但两种方法均存在已知局限。本文考察近期...
在静息细胞中，核因子κB（NF-κB）转录因子家族通过与胞质抑制蛋白κBα（IκBα）结合而保持失活状态。肿瘤坏死因子α（TNFα）或细菌脂多糖等胞外刺激通过诱导 IκBα 磷酸化及其泛素-蛋白酶体降解激活 NF-κB。本研究将单体荧光蛋白 Kusabira-Orange 2（mKO2）与 IκBα 融合，构建新型荧光生物传感器 m...
氨基酰-tRNA合成酶复合体相互作用多功能蛋白2（AIMP2）外显子2缺失（DE2）是一种与卵巢癌、肺癌等多种癌症相关的遗传缺失，可作为疾病诊断的癌症指标。本文开发了一种基于目标DNA存在下拆分G-四链体形成并结合链置换的无标记检测方法，用于灵敏、选择性检测AIMP2外显子2缺失。与基因序列分析和毛细管电泳相比，该方法操作简便、成本...
本研究构建了一种高灵敏、高选择性的生化气体传感器（bio-sniffer）及带皮肤气体采集池的实时监测系统，用于测定人体皮肤表面乙醇气体浓度。该传感器以乙醇脱氢酶（ADH）为识别元件，利用乙醇在 ADH 催化下氧化生成乙醛和还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）的反应，通过 NADH 荧光强度变化定量乙醇。检测系统采用紫外发光二极管...
精神类药物滥用已成为全球公共卫生问题。Quenchbody（Q-body）是一种新型荧光免疫传感器，无需额外试剂或洗涤步骤即可即时检测抗原。本研究构建了用于检测抗抑郁药氟伏沙明（fluvoxamine, FLV）的 Q-body，并确定获得最高荧光强度（FI）的最佳条件。作者制备了 5 种 Q-body，荧光染料分别标记在 scFv...
本文报道了一种基于酶辅助级联放大策略的简单无标记荧光生物传感器，用于超灵敏检测DNA。该放大体系由发夹结构DNA（H-DNA）和外切酶III（EXO III）组成。目标DNA可与H-DNA杂交，启动EXO III辅助的目标循环放大，产生大量富含G的DNA（G-DNA）。G-DNA的一段序列被设计为与目标DNA相同，因此也能与H-DN...
检测与药物作用相关的特异性基因为个体化医疗提供科学指导。本文以慢性乙型肝炎病毒（HBV）治疗相关单核苷酸多态性（SNP）基因分型检测为例，基于超支化滚环扩增（HRCA）构建了一种高灵敏、高选择性荧光生物传感器。单碱基突变DNA（mutDNA）可与特异性设计的鉴别锁式探针完全杂交，并启动HRCA反应；随后释放大量双链DNA序列，加入S...
钠是生物体系中最常见的金属离子之一，但基于DNA的钠探针直到近期才被报道。NaA43是一种仅由Na+激活的Na+特异性RNA切割DNAzyme。本研究以六氨合钴(III)（Co(NH3)63+）作为预期金属辅因子进行体外筛选，却获得NaA43的突变体NaH1，二者仅相差两个核苷酸。NaA43的最适pH为7.0，而NaH1的最适pH为...
本研究开发了一种基于氧化石墨烯（GO）与单链 DNA（ssDNA）适配体的新型荧光生物传感平台，用于高灵敏、高选择性地检测肝癌生物标志物甲胎蛋白（AFP）。该平台的核心机制是：5'端标记荧光染料 FAM 的 ssDNA 与 GO 通过 π-π 堆积作用形成 GO–ssDNA 杂化结构后，FAM 的荧光被 GO 有效猝灭；当 AFP ...
上皮细胞黏附分子（EpCAM）在肿瘤发生和发展中发挥重要作用，是癌症诊断、预后和治疗的重要肿瘤信号分子。本文开发了一种无酶、高灵敏荧光生物传感器，将基于适配体的 EpCAM 识别与 toehold 辅助 DNA 循环放大策略相结合，用于 EpCAM 的灵敏、特异性荧光检测。由于 EpCAM 与相应适配体之间高度特异性结合，在 EpC...
本文提出一种用户友好、高灵敏的流感A(H1N1)病毒检测方法，利用量子点(Qdot)-适配体信标与三维(3D)光子晶体(PC)中的光导协同作用。采用基于荧光探针的“OFF–ON”检测方案：先制备Qdot-适配体信标与暗淬灭剂标记的守护DNA(G-DNA)混合物，通过荧光共振能量转移(FRET)将Qdot荧光淬灭至极低水平，即OFF态...
本文构建了一种基于DNA模板银纳米簇（DNA-Ag NCs）的荧光核酸探针，用于肿瘤抑制基因p53的“开启”型荧光检测。该探针为发夹结构，包含C富集序列、p53识别序列和阻断序列。无目标时，阻断序列与C富集序列互补配对，使C富集模板被锁定，Ag+还原后形成无荧光的大银颗粒；加入p53目标DNA后，目标与识别序列杂交并打开发夹，释放C...
金属有机配位聚合物（CPs）因制备简便、多孔、组成灵活和结构可设计而受到关注，并在生物传感器、药物递送和催化中展现应用潜力。本研究系统考察了腺苷一磷酸（AMP）和鸟苷一磷酸（GMP）与多种镧系离子形成的混合核苷酸/镧系配位聚合物纳米颗粒的 DNA 吸附性质。结果表明，AMP 和 GMP 与多数镧系离子形成带负电的 CP 纳米颗粒，因...
多模干涉（MMI）波导可用于产生波长依赖的斑点图案，使单个光流片能够同时检测多种分析物，适用于疾病诊断。光流片系统需要在尽可能少荧光标记分子下检测DNA、蛋白质或病毒，并支持多目标同时检测。此类多斑点图案的保真度对高灵敏度和准确目标识别非常重要。为提高环境稳定性，本文在SiO2基波导中引入埋入肋结构。通过实验与仿真，本文探索了基于反...
植物激素脱落酸（ABA）在调节根生长、根系构型及向水性等适应性反应中起关键作用。ABA 通过 PYR/PYL/RCAR 受体和 PP2C 共受体感知，PYL8/RCAR3 在调节主根和侧根生长中发挥不可替代作用。本文证明，ABA 特异性稳定 PYL8 并诱导其在根细胞核中积累；该过程需要 PYL8 感知 ABA，并导致根中 PYL8...
纤毛与细胞周期通过共享的中心粒/基体机制紧密偶联。中心粒在纤毛基体中成核纤毛轴丝，并在中心体处隔离周中心粒基质以组织有丝分裂纺锤体；纤毛可响应生长信号，触发纤毛回缩和细胞周期再进入。本文报道一种荧光纤毛/细胞周期生物传感器，可在细胞和诱导型小鼠中同时标记细胞周期阶段与纤毛组装/解聚动力学，实现活体成像。该三顺反子报告系统包含 ARL...
催化性核酸如DNAzyme已被广泛用于构建生物传感器，尤其用于金属离子分析，但传统DNAzyme荧光传感器常存在背景波动且相对较高。本文提出一种温度鲁棒的DNAzyme生物传感器，在不同温度下实现超低背景，从而高灵敏、稳健地检测金属离子。该传感器不直接标记底物输出荧光，而是采用顺序检测过程，利用一对邻近荧光探针确认极低背景，不受切割...