由于食物链生物富集和难以降解，环境中汞离子（Hg2+）浓度可从皮摩尔变化到微摩尔，因此需要高性能的 Hg2+ 分析方法。本文通过引入胸腺嘧啶（T）-Hg2+-T 节点，在 poly(T) DNA 中构建网状 DNA，并以该网状 DNA 为模板制备具有聚集形貌的铜纳米簇（CuNCs）。所制备 CuNCs 表现出增强荧光，且网状 DNA...
前列腺特异性抗原（PSA）的高选择性、高灵敏检测对前列腺癌早期诊断具有重要意义。本文报道了一种基于肽/Fe3O4@SiO2-Au纳米复合材料的荧光生物传感器，用于PSA的高选择性、高灵敏检测。该传感器通过将5-FAM标记肽自组装到磁性Fe3O4@SiO2-Au纳米复合材料（MNCPs）表面构建，使FAM荧光被有效猝灭。PSA能够特异...
饮用水可能从水源、管网到最终用户受到多种生物污染物污染，其中病原菌和病毒可引起胃肠或全身性疾病。饮用水微生物质量主要依赖监测三种粪便来源指示菌：大肠杆菌、粪肠球菌和产气荚膜梭菌，它们作为潜在健康危害的早期哨兵。本文分析了三种嵌合荧光蛋白子弹作为快速检测饮用水中大肠杆菌的生物传感器候选。基于GFP-hadrurin和GFP-pb5的两...
神经递质是协调复杂脑活动的小分子，但能够直接检测单个神经递质的传感器很少，现有传感器要么特异性不足，要么无法捕捉神经递质释放的时空动态。DNA稳定银纳米团簇（DNA-AgNCs）是一类新型生物相容荧光纳米结构，近期被证明可作为生物传感器。本研究鉴定出两种不同DNA序列可形成对多巴胺敏感的纳米团簇，并证明每种序列均可支持两种具有不同光...
本文开发了一种基于金纳米笼（AuNCs）的有效控释生物传感器，用于超灵敏、高选择性地检测谷胱甘肽（GSH）。含二硫键的寡核苷酸探针通过静电作用组装在 AuNCs 表面，作为分子门封住孔道，从而抑制负载于 AuNCs 空腔内的罗丹明 B（RhB）等荧光分子释放。当存在 GSH 时，二硫键单链 DNA 中的 S-S 键被特异性切断，探针...
本文报道了一种基于氮掺杂石墨烯量子点（N-GQDs）的灵敏荧光生物传感器，用于酪氨酸酶（TYR）和酸性磷酸酶（ACP）活性检测。N-GQDs由柠檬酸和氨水水热法合成，具有强蓝色荧光。TYR可催化酪氨酸氧化生成多巴醌，多巴醌作为电子受体通过动态猝灭机制显著猝灭N-GQDs荧光，荧光猝灭程度与TYR浓度相关。在ACP存在下，L-抗坏血酸...
在多数基于适配体的刺激响应介孔硅纳米粒子（MSN）体系中，适配体通常通过静电作用修饰在 MSN 表面，但体系放置一定时间后可能出现泄漏，稳定性较差。本研究首次通过点击化学反应将适配体用于封孔，并据此构建荧光生物传感器。具体而言，先将凝血酶适配体与其末端炔基修饰的互补 DNA 杂交形成双链 DNA（dsDNA），再通过 Cu(I) 催...
细菌群体感应分子调控生物发光、III型分泌、铁载体产生、菌落形态、生物膜形成和金属蛋白酶产生等种群依赖反应，因此 QS 分子的检测与定量具有重要实际意义。传统革兰氏阴性菌 QS 分子检测主要依赖细菌报告系统，但易受影响细菌生长和代谢的化合物干扰，且响应高度依赖培养龄与细胞密度。为克服这些局限，作者开发了基于体外蛋白的 FRET 生物...
基质蛋白酶（matriptase）活性失调是侵袭性肿瘤生长、癌症转移和骨关节炎的重要贡献因素。检测和定量matriptase活性及抑制的方法将是有用的工具。为此，作者开发了一种基于二聚化依赖红色荧光蛋白（ddRFP）报告系统的matriptase敏感蛋白生物传感器。在该平台中，两个相邻蛋白结构域通过蛋白酶敏感连接肽连接，组装时产生荧...
脂肪肝是美国最常见的慢性肝病，可由酒精或代谢综合征引起。酒精在肝细胞胞质中被醇脱氢酶(ADH)氧化，生成NADH并使胞质NADH/NAD+比值升高，该变化可能与脂肪肝发生有关，但现有生化或自荧光方法难以在活功能肝细胞中直接、动态测定游离胞质比值。本研究利用遗传编码荧光传感器Peredox，在分离的大鼠肝细胞和HepG2细胞中转染表达...
转移常与癌症进展、不良生存和耐药相关，早期检测转移及定位转移肿瘤位点可改善患者生存。因此，开发改进癌症转移生物标志物检测技术有助于诊断和治疗。本研究利用纳米金刚石（NDs）开发刺激响应性转移检测复合物，以基质金属蛋白酶9（MMP9）为转移生物标志物，因为MMP9高表达提示转移。该ND-MMP9生物传感器复合物由表面功能化MMP9特异...
通常，尺寸小于或等于10 nm的碳纳米颗粒被称为碳量子点（CQDs，又称C-dots或CD）。由于其化学惰性、高水溶性、优异生物相容性、抗光漂白以及多种光学优势，碳量子点近年来受到广泛关注。本文综述了碳量子点领域的最新进展，重点介绍其合成技术、尺寸控制、表面修饰方法、光学性质、发光机制，以及它们在生物成像、生物传感、药物递送和催化中...
本研究开发了一种基于碳氮化物纳米片（CNNS）和催化发夹组装（CHA）的超灵敏荧光开启型原位检测方法，用于检测活细胞内 microRNA（miRNA）。CHA 对低水平生物标志物具有良好的信号放大能力，CNNS 则可作为荧光猝灭剂和基因载体，且 CHA 的发夹 DNA 可吸附在 CNNS 表面。作者据此设计了一种无酶荧光生物传感器，...
本文构建了一种简便、低成本的荧光生物传感器，用于DNA的准确、敏感检测。发夹DNA（H1）中可形成G-四链体的序列最初被锁定在发夹结构中。当目标DNA存在时，H1的发夹结构展开，其部分序列与目标DNA杂交形成双链DNA并释放G-四链体形成序列；发夹DNA（H2）随后与展开的H1杂交，通过链置换机制将目标DNA释放。被释放的目标DNA...
含硫氨基酸甲硫氨酸（Met）在蛋白质合成、甲基化及硫代谢中发挥关键作用。其游离形式和蛋白质残基均可被活性氧氧化为甲硫氨酸亚砜（MetO）的 R 和 S 非对映异构体。生物体进化出甲硫氨酸亚砜还原酶（MSR）将 MetO 还原为 Met，其中 MSRA 和 MSRB 分别特异性还原 S 型和 R 型 MetO。在哺乳动物中，硒蛋白 M...
植物次生代谢物如黄酮可用于光学生物传感器开发。苯并[a]芘（B[a]P）是广泛存在于环境和膳食中的致癌物。本研究利用 Corchorus depressus 甲醇提取物中分离的荧光黄酮建立 B[a]P 的荧光检测方法。通过皂苷还原银离子形成银纳米颗粒，从含黄酮的甲醇提取物中去除高含量皂苷，获得含黄酮上清液。该植物黄酮在紫外光下发射黄...
艰难梭菌感染（CDI）的快速准确诊断对治疗、感染控制和流行病学监测至关重要。谷氨酸脱氢酶（GDH）作为重要抗原，被提出作为 CDI 初筛靶标，但现有基于 GDH 活性或免疫检测的方法敏感性和特异性不足。本文报道了针对 GDH 的单链 DNA 适配体的筛选与表征。经 10 轮 SELEX 筛选后，利用高通量测序鉴定富集的适配体候选序列...
本研究将二维过渡金属氢氧化物β-Ni(OH)2纳米片作为新型荧光生物传感器平台，用于构建核酸光学传感器。研究发现，β-Ni(OH)2纳米片具有强荧光猝灭能力，并对单链DNA与双链DNA表现出不同亲和力；其吸附行为可通过改变阳离子、溶液pH和DNA长度进行调控。与石墨烯、金属硫族化合物等二维纳米片平台相比，吸附在β-Ni(OH)2纳米...
蛋白质固定化对生物传感、药物递送和生物转化具有重要意义，但体外固定化仍具挑战。增强绿色荧光蛋白（EGFP）因物种非特异性、易表达且无需辅因子即可发光而被广泛研究。本文报道了通过静电作用和氢键相互作用，采用层层自组装技术制备增强绿色荧光蛋白/层状双氢氧化物纳米片（EGFP/LDH）n 复合超薄膜（UTFs），实现了 EGFP 的固定化...
本文报道了一种用于分子诊断中 DNA/RNA 检测的全集成 CMOS 荧光生物芯片的设计与成功实现。该生物芯片包含 32×32 连续波荧光检测生物传感元件阵列。每个传感元件可具有独特 DNA 探针序列、波长选择性多层介质发射滤光片（OD 3.6）、用于热循环的电阻加热器以及高性能可编程光电探测器。每个生物传感器尺寸为 100 μm×...