Prototropically Allosteric Probe for Superbly Selective DNA Analysis.
为实现生物传感器中核苷酸选择性识别，需要设计对结合模式敏感且不受上下文序列严重干扰的探针。本文合成了一种双功能三羟基苯基卟啉（POH3），利用其三羟基苯基取代基作为识别单元（RU），四吡咯大环作为荧光信号单元（SU），靶向双链 DNA 中的无碱基位点（AP site）。RU 与 SU 空间分离但存在质子变构偶联。在适当 pH 下，P...
Simultaneous Imaging of Three Tumor-Related mRNAs in Living Cells with a DNA Tetrahedron-Based Multicolor Nanoprobe.
本文构建了一种基于DNA四面体的多色纳米探针，用于在活细胞中同步成像三种肿瘤相关mRNA。该探针通过竞争性链置换反应引起荧光恢复实现检测。用于构建四面体的寡核苷酸在5'端分别延伸三条21碱基识别序列，并标记不同荧光基团FAM、Cy3和Cy5；三条11碱基互补序列分别标记淬灭剂BHQ1（对应FAM）和BHQ2（对应Cy3、Cy5），与...
Detection of Echinococcus granulosus antigen by a quantum dot/porous silicon optical biosensor.
本研究报道了一种基于多孔硅布拉格镜与胶体量子点（QDs）的高灵敏标记型光学生物传感器，用于检测细粒棘球绦虫（Echinococcus granulosus）抗原。作者将兔抗 p38 抗体与 CdSe/ZnS 量子点共价偶联，使其渗入预先固定 Egp38 抗原的多孔硅孔道中；免疫反应后，量子点标记抗体特异性结合到共价连接于多孔硅孔壁的...
A Label-Free Fluorescent Array Sensor Utilizing Liposome Encapsulating Calcein for Discriminating Target Proteins by Principal Component Analysis.
开发了一种新型无标记荧光阵列生物传感器，用于区分目标蛋白的种类和浓度。该传感器采用多种不同磷脂脂质体包裹荧光分子钙黄绿素，利用荧光分子经脂质体膜渗漏的差异来调节脂质体与靶蛋白之间的相互作用。与传统带标记荧光阵列传感器相比，该方法提出了一种基本新的无标记荧光传感策略。研究证实，当钙黄绿素受扰动脂质膜影响从脂质体内部渗漏时，其荧光发射强...
Assessing glycolytic flux alterations resulting from genetic perturbations in E. coli using a biosensor.
本文报道了一种优化的糖酵解通量生物传感器及其在检测生产菌株和突变库中通量改变中的应用。该传感器基于大肠杆菌 Cra 调控的 ppsA 启动子控制荧光蛋白合成，通过 GFP/RFP 荧光比值反映细胞内糖酵解通量。作者在不同碳源、6 种大肠杆菌菌株以及甲羟戊酸生产过程中验证了传感器对糖酵解通量的依赖性。随后，通过多重 FlowSeq 实...
Fluorescence Light-Up Biosensor for MicroRNA Based on the Distance-Dependent Photoinduced Electron Transfer.
微小 RNA（miRNAs）在多种生物过程中发挥重要调控作用，并与多种人类疾病相关。本文报道了一种用于定量检测 miR-21 的便捷荧光生物传感器，miR-21 是与心脑血管疾病密切相关的关键 miRNA。该方案通过合理设计单链 DNA 探针 Probe-21，使其依次包含 C 富集序列、与 miR-21 互补的 Com 序列和 G...
Regulator of G-protein signaling Gβ5-R7 is a crucial activator of muscarinic M3 receptor-stimulated insulin secretion.
在胰腺β细胞中，毒蕈碱型胆碱能受体M3（M3R）可增强葡萄糖诱导的胰岛素分泌。G蛋白信号调节蛋白（RGS）是G蛋白偶联受体活性的关键调节因子，但其在β细胞中的作用尚不清楚。R7亚家族RGS蛋白依赖G蛋白β亚基Gβ5稳定，Gnb5基因敲除会导致所有R7亚单位降解。研究发现，小鼠或胰岛素分泌细胞系MIN6中Gnb5敲除几乎完全消除M3R...
Pyrrolo-dC modified duplex DNA as a novel probe for the sensitive assay of base excision repair enzyme activity.
本研究开发了一种基于吡咯-dC（PdC）独特荧光性质的新型方法，用于测定甲酰胺嘧啶DNA糖基化酶（Fpg）活性。该策略利用PdC位于双链DNA中与8-氧代鸟嘌呤（8-oxoG）相对的碱基位置。初始状态下，双链DNA中的PdC因与邻近碱基发生有效堆积和碰撞猝灭而呈现低荧光信号。当Fpg存在时，其特异性切除8-oxoG并切割由此产生的无...
Genetically encoded calcium indicators for fluorescence imaging in the moss Physcomitrella: GCaMP3 provides a bright new look.
本文报道了在苔藓 Physcomitrella patens 中构建并验证遗传编码钙指示剂（GECI）用于活细胞 Ca2+ 荧光成像的方法。作者通过基因枪将 YC3.6 和 GCaMP3 表达载体导入原丝体细胞，分别由玉米 Ubiquitin1 启动子驱动；GCaMP3 株系同时表达红色荧光蛋白 RFP 作为内参。在 NaCl 盐胁...
Tuning Selectivity of Fluorescent Carbon Nanotube-Based Neurotransmitter Sensors.
神经递质检测是理解脑内神经网络及相关疾病的分析挑战，但多数方法空间、时间或化学分辨率不足。近红外（NIR）荧光单壁碳纳米管（SWCNTs）已被用作检测多巴胺等儿茶酚胺类神经递质的传感器/探针，具有较高时空分辨率，但尚不清楚其能否区分多巴胺与肾上腺素、去甲肾上腺素等相似儿茶酚胺。本研究通过改变 SWCNT 周围有机相（DNA 序列）构...
Development of a range of fluorescent reagentless biosensors for ATP, based on malonyl-coenzyme A synthetase.
通过调节对分析物的亲和力，扩大了基于荧光无试剂生物传感器可测 ATP 的浓度范围。该 ATP 生物传感器是由来自红假单胞菌的丙二酰辅酶A合成酶 MatB 与两个四甲基罗丹明形成的共价加合物。在结合位点引入突变以改变 ATP 结合亲和力，同时尽量保留伴随的荧光信号。利用该荧光信号测量结合位点不同区域突变的影响。突变分析显示三个变体尤其...
Siderophore coated magnetic iron nanoparticles: Rational designing of water soluble nanobiosensor for visualizing Al
本文旨在通过合理运用微生物螯合剂的铁结合化学，对铁纳米颗粒表面进行功能化修饰，从而开发一种非毒性纳米生物传感器。作者将同时具有邻苯二酚和羧基官能团的简单铁载体 2,3-二羟基苯甲酰甘氨酸（H3L）锚定到 Fe3O4 纳米颗粒表面，构建了独特的纳米生物传感器 HL-FeNPs。该传感器在生理 pH 的 100% 水相中对 Al3+ 表...
Breaking the color barrier - a multi-selective antibody reporter offers innovative strategies of fluorescence detection.
本文报道一种新型双组分荧光平台，利用抗体支架的高亲和力和选择性捕获并激活小分子荧光原。作者研究单一单链抗体对多种青素族荧光原的多选择性激活，通过荧光筛选鉴定出三种细胞不可通透荧光原，分别具有蓝、绿、红独特发射光谱和纳摩尔级亲和力。将该抗体作为蛋白融合标签连接至 G 蛋白偶联受体后，生物传感器保留完整活性，在活细胞表面产生明亮荧光且背...
New insights into a classic aptamer: binding sites, cooperativity and more sensitive adenosine detection.
腺苷 DNA 适配体（也可结合 AMP 和 ATP）是多次体外选择中反复出现的高度保守序列，也是生物传感器开发中广泛使用的模型适配体。其核磁共振结构显示每个适配体可结合两个 AMP 分子。本研究通过理性序列设计分别去除两个结合位点，并利用等温滴定量热法证明剩余位点仍保持与野生型相近的结合亲和力和特异性，同时给出结合热力学参数并讨论其...
Ultra-sensitive fluorescent sensor for intracellular miRNA based on enzyme-free signal amplification with carbon nitride nanosheet as a carrier.
本研究构建了一种用于活细胞内 microRNA（miRNA）监测的新型超灵敏荧光生物传感器。该传感器以碳氮化物纳米片（CNNS）为载体，利用杂交链式反应（HCR）实现无酶信号放大。Cy5 标记的发夹 DNA 探针可吸附于 CNNS 表面，由于 CNNS 对 Cy5 的强荧光猝灭作用，初始荧光被抑制。当存在互补 miRNA 时，miR...
Naringenin-responsive riboswitch-based fluorescent biosensor module for Escherichia coli co-cultures.
组合合成代谢通路的设计能力已远超对所得微生物菌株进行高效筛选与选择的能力，因此高通量快速筛选技术对合成生物学和代谢工程至关重要。本文报道了一种基于 RNA 核糖开关、带有双荧光报告模块的生物传感器，并建立了基于流式细胞术的高通量筛选方法，用于在共培养体系中鉴定柚皮素（naringenin）高产大肠杆菌菌株。研究确定了影响传感器性能的...
Detecting and Discriminating Shigella sonnei Using an Aptamer-Based Fluorescent Biosensor Platform.
本文采用全菌 SELEX 策略筛选针对宋内志贺氏菌（Shigella sonnei）的特异性 DNA 适配体。实时 PCR 与 SELEX 后实验表明，所筛选适配体对 S. sonnei 具有高结合亲和力和特异性。在 21 个候选适配体中，SS-3 和 SS-4 的 Ct 值最低，分别为 13.89 和 12.23；二者对 S. s...
TTE DNA-Cu NPs: enhanced fluorescence and application in a target DNA triggered dual-cycle amplification biosensor.
本文报道了一种基于拥挤 TTE DNA 模板制备增强荧光铜纳米粒子（TTE DNA–Cu NPs）并用于目标 DNA 触发的双循环放大荧光生物传感器的策略。DNA 模板金属化可制备荧光纳米探针，其中 polyT 单链 DNA 模板 Cu NPs 具有较强荧光，但荧光增强仍有限。作者设计两端可互补形成双螺旋、中间含 polyT 区的 ...
Signal-on fluorescence biosensor for microRNA-21 detection based on DNA strand displacement reaction and Mg
微小RNA（microRNA）参与多种生物过程，并被视为疾病生物标志物，因此发展简单、快速、灵敏且选择性好的 microRNA 检测方法对疾病早期诊断和诊疗具有重要意义。本文基于 DNA 聚合酶诱导的链置换扩增反应、Mg2+ 依赖的 DNAzyme 催化反应和磁分离，建立了一种用于 microRNA-21（miRNA-21）检测的灵...
Targeting Conformational Activation of CDK2 Kinase.
细胞周期依赖性激酶（CDK）是癌症治疗的重要靶点，但临床候选抑制剂多靶向 ATP 结合口袋，选择性有限且易产生耐药。靶向蛋白激酶构象可塑性的别构抑制剂具有更好前景。本文针对 CDK2 激酶 T-loop 动态，构建了一种荧光生物传感器 CDKCONF，可特异性报告 CDK2 激活环构象变化，并对 ATP 或 ATP 竞争性抑制剂不敏...