碳点作为半导体量子点的潜在替代材料近年来备受关注，但复杂纯化、低量子产率和蓝光发射限制了其在生物传感器、生物医学和光子器件中的应用。本文采用微波辅助水热法合成超高量子产率的钆掺杂碳点（Gd-Cdots），粒径约4–8 nm，可经常规离心纯化；并以类似方法合成碳微颗粒（CMPs）。作者构建了一种“关闭-开启”荧光生物传感器，以Gd-C...
聚腺苷二磷酸核糖化（PARylation）是一种动态且可逆的蛋白质翻译后修饰，参与多种细胞过程。本文报道了一种用于鉴定和表征 PARylation 事件的系统，利用 PAR 结合锌指（PBZ）结构域对聚腺苷二磷酸核糖（PAR）链的高亲和力结合能力。作者将 PBZ 结构域与双分子荧光互补（BiFC）生物传感器连接，构建了荧光 PAR ...
为应对严峻的水污染问题，多目标生物传感器成为研究热点。本文报道了一种新型双功能荧光生物传感器，可无标记、分别高灵敏、高选择性地检测铅离子(Pb2+)和汞离子(Hg2+)。该探针由富含鸟嘌呤的DNA序列AGRO100与N-甲基原卟啉IX(NMM)组装而成，在K+诱导下形成具有强荧光的G-四链体/NMM复合物。当体系中加入Pb2+时，A...
荧光生物传感具有高灵敏度、多组分检测和非损伤等优点，但荧光光谱与荧光显微成像通常需要高端电子与光学器件，限制了其在即时诊断中的应用。本文报道了一种基于硅藻生物硅光子晶体的增强荧光免疫分析生物传感器。硅藻壳具有亚100 nm周期性孔结构，可增强局域光场、提供更大比表面积，并通过Purcell效应提高荧光发射速率。作者利用标准抗体-抗原...
膜表面电荷对含多碱性区蛋白在特定细胞器上的瞬时且特异性招募至关重要。在真核细胞中，质膜（PM）是细胞内负电性最强的区室，这一静电特征参与信号转导、胞内运输和极性建立。本文以植物为模型，系统解析控制膜静电的脂质种类。作者利用遗传编码荧光脂质传感器和膜电荷报告子，证明磷脂酰肌醇-4-磷酸（PI4P）、磷脂酸（PA）和磷脂酰丝氨酸（PS）...
本文报道了一种基于聚多巴胺纳米管（PDNTs）介导的高灵敏荧光生物传感器，用于水溶液中汞离子（Hg2+）检测。该传感器利用FAM标记的胸腺嘧啶富集单链DNA探针（FAM-ssDNA）吸附于PDNTs表面并被荧光猝灭。当存在Hg2+时，FAM-ssDNA通过T-Hg2+-T错配碱基对折叠形成双链DNA并发夹结构，从PDNTs表面解离，...
L-丝氨酸广泛用于医药、食品和化妆品工业。虽然谷氨酸棒杆菌可从糖直接发酵生产 L-丝氨酸，但产量仍较低。本研究以工程菌 C. glutamicum ΔSSAAI 为出发菌株，采用大气压室温等离子体（ARTP）诱变提高 L-丝氨酸产量，并基于特异性响应 L-丝氨酸的转录因子 NCgl0581 构建新型荧光生物传感器，通过荧光激活细胞分...
本研究基于适配体与金纳米颗粒（AuNps）开发了一种新型适配体荧光生物传感器（aptamer-AuNps），用于精氨酸（Arg）对映体的手性识别。羧基荧光素（FAM）标记的适配体（Apt）可吸附于AuNps表面，其荧光通过荧光共振能量转移（FRET）被AuNps显著猝灭。当向体系中加入D-精氨酸（D-Arg）或L-精氨酸（L-Arg...
猝灭抗体（Q-body）是一种基于抗体的荧光生物传感器，其原理是将荧光染料定点偶联到抗体或抗体片段上，使染料在天然态下被抗体可变区色氨酸残基猝灭，抗原结合后发生去猝灭并产生荧光信号。本研究旨在开发 Fab 型超猝灭抗体（UQ-body），用于辅助阿尔茨海默病（AD）诊断。AD 脑内老年斑主要由淀粉样蛋白β（Aβ）构成，其中 Aβ42...
本研究建立了一种用于高灵敏、高选择性检测肾上腺素（adrenaline, Adr）的新型简单荧光生物传感器。首先通过水热法合成 L-半胱氨酸（L-Cys）包覆的水溶性 CuInS2 量子点（QDs）。由于静电相互作用和氢键作用，正电荷肾上腺素可组装在 CuInS2 QDs 表面，形成 Adr-CuInS2 QD 静电复合物。加入酪氨...
基于荧光的生物传感器平台因能够提高灵敏度并改善性能而受到广泛研究。通过利用从宏观到纳米尺度的金属表面，研究者设计了多种结构，在近光学场中操控荧光信号，实现荧光增强或猝灭。金属表面与邻近荧光团（距离约5-90 nm）的相互作用可改善光学性质，例如提高量子产率、增强光稳定性并缩短荧光团寿命。这一称为金属增强荧光（MEF）的现象已被广泛用...
衣康酸是重要平台化学品，可替代石化丙烯酸或甲基丙烯酸。土曲霉、大肠杆菌和酿酒酵母等多种微生物已被用于生物合成衣康酸盐，但缺乏高通量筛选方法限制了高滴度菌株和条件的发现。本研究从假结核耶尔森氏菌和铜绿假单胞菌中鉴定出衣康酸诱导启动子及其相应LysR型转录调控因子。结果表明，YpItcR/Pccl诱导系统在模式γ-变形杆菌大肠杆菌和β-...
本文报道了一种简便高效的水热脱水法合成氮、锌共掺杂多功能碳点（N, Zn-CDs），其量子产率达50.8%。通过调节前驱体比例和表面氧化态，可调控碳点发光性能。所制备碳点具有高分散性、稳健的激发无关发射行为，并在强反应环境和宽pH范围内保持稳定。N, Zn-CDs对革兰氏阴性菌大肠杆菌表现出显著抑菌活性。此外，利用其优异荧光性能，构...
我们试图理解细胞如何集体伸长上皮管。首先利用三维培养和生物传感器成像证明，上皮细胞在组织内迁移时，将 Ras 活性、磷脂酰肌醇(3,4,5)-三磷酸（PIP3）和 F-肌动蛋白富集到前缘。PIP3 富集与 F-肌动蛋白动力学同时发生，且即使抑制 F-肌动蛋白动力学仍可富集，揭示与单细胞迁移保守的迁移逻辑。我们发现迁移细胞可插入基底组...
血管紧张素II 1型受体（AT1R）介导血管紧张素II（AngII）的钙依赖性作用，钙调蛋白（CaM）是细胞内钙信号关键转导分子。已知AT1R亚膜域3和4可与CaM结合，但结合位点、生化性质及功能意义尚不清楚。本研究采用FRET生物传感器筛选法，在AT1R亚膜域2（氨基酸125–141）发现新的CaM结合位点，并确认亚膜域3及亚膜域...
本文报道了一种用于病原菌超灵敏、高特异性检测的荧光传感策略。该策略将目标调控的光诱导电子转移（PET）与发卡探针介导的循环指数扩增相结合。体系中包含三种发卡探针：H1 含有针对鼠伤寒沙门氏菌的适配体及切割内切酶识别序列，用于识别目标并参与聚合酶催化的目标循环扩增和次级目标循环扩增；H2 含有针对血红素（hemin）的适配体，在血红素...
本文报道一种基于花状氢氧化钴（CoOOH）纳米片与铜纳米簇（CuNCs）复合探针的灵敏荧光法，用于测定碱性磷酸酶（ALP）活性。CuNCs 与 CoOOH 组装形成 CuNC-CoOOH 聚集体后，由于 CoOOH 片层对 CuNCs 荧光的猝灭，体系荧光显著降低；当抗坏血酸（AA）存在时，CoOOH 被特异性还原为 Co2+ 并分...
水解酶因工业影响和生物学意义而持续受到研究，但测量其活性尤其在高通量检测中仍受限于少数已建立体系，且常依赖次级副产物或复杂降解探针。本文报道一种易于制备和测量的通用单壁碳纳米管（SWNT）生物传感器。将水解酶底物制成两亲性聚合物，用于溶解疏水纳米管；当目标酶降解包裹层时，SWNT荧光信号因溶剂可及性增加和聚集而猝灭，从而可定量测量水...
本文开发了一种基于共静电纺丝的多功能材料，作为开发光学氧转导生物传感器的基础材料。该材料由同轴纳米纤维构成：内纤维含有氧敏感染料，外纤维含有醛基，可与酶分子中的氨基形成席夫碱。所得材料既保留了内层光学换能器的氧传感性能，又具有在表面固定分子的高容量。研究以尿酸酶为模型酶，优化了温度、pH、反应时间、缓冲液和酶浓度等参数，以证明该新型...
有氧代谢不可避免地产生活性氧（ROS），内源性抗氧化防御可避免有害的细胞内效应。氧化还原平衡取决于环境输入（如饮食、污染）和内源性抗氧化机制的活性。利用氧化还原生物传感器监测细胞内过氧化氢已成功实现；但追踪内源性二硫键还原能力是理解活细胞如何维持氧化还原稳态的关键。本研究比较了靶向细胞质、线粒体和内质网的 H2O2 敏感荧光生物传感...