Non-Invasive On-Off Fluorescent Biosensor for Endothelial Cell Detection.
为实现无需免疫染色即可快速、便捷、特异性地检测活内皮细胞（ECs），我们开发了一种基于开启型荧光蛋白的生物传感器，命名为 LV-EcpG。该传感器包含通过噬菌体展示技术获得的高亲和肽 E12P，用于特异性识别 ECs，以及融合两个连接肽的开启型 EGFP。这种基因编码荧光蛋白生物传感器（FPB）的“开–关”切换机制确保荧光信号仅在结...
Genetically encoded green fluorescent sensor for probing sulfate transport activity of solute carrier family 26 member a2 (Slc26a2) protein.
遗传编码荧光生物传感器已成为实时观察活细胞生理过程的重要工具，但用于哺乳动物细胞硫酸根离子成像的传感器仍缺乏。本研究报道了一种名为Thyone的绿色荧光硫酸根传感器。Thyone通过结构引导设计由亮绿色荧光蛋白mNeonGreen改造而来，在哺乳动物细胞中与硫酸根离子发生亚秒级结合，并产生显著的负荧光响应，表观亲和力为11 mM。作...
Challenges and Solutions for Leave-One-Out Biosensor Design in the Context of a Rugged Fitness Landscape.
留一法（LOO）绿色荧光蛋白（GFP）生物传感器设计将计算蛋白设计与分裂蛋白重构相结合。LOO-GFP 在遇到靶肽时可逆折叠并恢复荧光，其识别位点可通过计算设计重新定义，从而构建可重复使用的生物传感器，用于早期检测新兴生物威胁。本文对九个 LOO-GFP 生物传感器库进行了生物物理分析，靶序列来自登革病毒、流感病毒或 HIV，分别替...
Confined Flash Printing and Synthesis of Stable Perovskite Nanofilms under Ambient Conditions.
稳定钙钛矿纳米膜图案的制备对功能光学器件开发很重要，但现有方法通常依赖严格惰性气体保护和较长加工时间。本文提出受限闪蒸打印（conFlash）合成方法，在环境条件下生成钙钛矿纳米膜，将前驱体转移、钙钛矿合成、结晶和聚合物保护整合为单步毫秒过程。激光同时完成打印并诱导聚合物纳米膜内的闪蒸合成，反应被限制在纳米膜中。该方法简单灵活，可在...
Rapid discovery and evolution of nanosensors containing fluorogenic amino acids.
结合激活型光学传感器在成像、诊断和生物分子传感中具有重要价值，但传统生物传感器发现依赖理性设计、筛选和表征，流程缓慢。本文报道一种基于遗传编码荧光生成氨基酸（FgAAs）的平台，用于加速生物传感器发现并实现纳米传感器定向进化。该平台在半合成知识驱动策略基础上，构建约15 kDa的蛋白纳米传感器，可识别特定蛋白、肽和小分子，结合靶标后...
An amplification-free CRISPR-Cas12a assay for titer determination and composition analysis of the rAAV genome.
重组腺相关病毒（rAAV）基因组滴度是基因治疗产品临床给药、生产和质量分析的关键指标。qPCR 和 dPCR 虽常用于 rAAV 基因组定量，但受扩增效率、标准品一致性和仪器平台差异影响，准确性和稳健性有限。CRISPR-Cas12a 生物传感器已用于病毒检测，但尚未见用于基因治疗产品滴度测定的报道。本研究开发并优化了一种无扩增 C...
A multiplexed high throughput screening assay using flow cytometry identifies glycolytic molecular probes in bloodstream form Trypanosoma brucei.
锥虫目寄生虫（包括布氏锥虫）在热带和亚热带地区造成重大健康负担，但其代谢机制仍不清楚。为发现抑制锥虫目酶类的化学探针，作者建立了一种基于流式细胞术的高通量多重筛选方法，可在活体布氏锥虫血淋巴型中同时测量多种与糖酵解相关的代谢物。作者将分别检测葡萄糖、ATP 或糖体 pH 的荧光生物传感器转入寄生虫：葡萄糖和 ATP 传感器为 FRE...
Chaperone Copolymer-Assisted Catalytic Hairpin Assembly for Highly Sensitive Detection of Adenosine.
腺苷是参与神经传递、免疫调节和心血管功能等生理过程的内源分子，其水平异常与多种疾病相关，尤其是癌症的发生和发展。本文设计了一种基于伴侣共聚物辅助催化发夹组装（CHA）的 DNA 荧光生物传感器，用于高灵敏检测腺苷。该传感器由链霉亲和素磁珠、腺苷适配体和催化链 tDNA 组成功能探针。腺苷存在时，优先结合适配体并置换 tDNA 进入溶...
Analysis of Guard Cell Readouts Using
气孔是由一对保卫细胞包围的孔隙，在植物与环境之间的气体交换中起核心作用。保卫细胞具有细胞自主性反应和易于测量的生理读出，因此成为研究植物信号转导机制的模型系统。本文提供了一套详细方案，用于在拟南芥（Arabidopsis thaliana）分离表皮剥离中分析保卫细胞特异性的生理反应。方案描述了使用细尖镊子从叶片下表皮分离表皮剥离的步...
Analgesic Properties of Next-Generation Modulators of Endocannabinoid Signaling: Leveraging Modern Tools for the Development of Novel Therapeutics.
靶向内源性大麻素（eCB）信号系统以缓解疼痛是正在被机制性探索的重要治疗策略。本综述聚焦两种近期受到重视的大麻素靶向策略：大麻二酚（CBD）治疗和 α/β-水解酶结构域 6（ABHD6）抑制剂。二者可通过不同机制产生镇痛作用，且不具有致醉效应。文章回顾了植物来源大麻素用于疼痛治疗的证据，重点讨论 CBD 及其在疼痛通路中表达的多个分...
Sensitive fluorescence detection of miRNA-124 in cardiomyocytes under oxidative stress using a nucleic acid probe.
微小RNA（miRNAs）是18–25个碱基的小非编码RNA，也是未来疾病诊断的重要新生物标志物。研究表明，急性心肌梗死（AMI）期间miR-124水平显著升高，并在心血管系统中发挥关键作用。目前已建立多种检测心肌梗死相关miRNA的方法，但大多需要复杂的miRNA提取和分离，且在样品RNA水平较低时几乎无法检测，可能导致结果偏差。...
CRISPR/Cas12a-Based APE1 Enzyme Cleavage Assay for Drug Resistance Analysis of
金黄色葡萄球菌耐药性分析对降低肺炎等疾病死亡率至关重要，但耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）的敏感准确检测仍具挑战。本研究开发了一种基于 CRISPR/Cas12a 系统的荧光生物传感器，用于无标记、超灵敏检测 MRSA 中的 mecA 基因。该传感器利用 Cas12a/crRNA 特异性识别 mecA 基因，识别后触发 Cas1...
Early fetal sex determination using a fluorescent DNA nanosensing platform capable of simultaneous detection of
早期胎儿性别鉴定对 X 连锁遗传病和先天性肾上腺增生的产前诊断管理具有重要意义。本研究基于多壁碳纳米管（MWCNT）构建了单荧光团和双荧光团 DNA 生物传感器，用于单独及同时检测母体血浆细胞游离胎儿 DNA（cffDNA）中的 SRY 基因和 DYS14 标记。该平台将标记 ROX 或 FAM 荧光团的单链 DNA 探针非共价固定...
Signal-On Fluorescence Biosensor for Detection of miRNA-21 Based on ROX labeled Specific Stem-Loop Probe.
微小RNA（miRNA）异常表达会影响RNA转录和蛋白质翻译，促进肿瘤进展与转移，而快速、简便、便携地识别异常miRNA仍具挑战。本研究旨在高灵敏、高特异地诊断检测miR-21生物标志物。检测策略将ROX染料标记的单链DNA探针（ROX-labeled ssDNA）固定于多壁碳纳米管（MWCNTs）上以检测目标miRNA-21。首先...
Dopamine neurons drive spatiotemporally heterogeneous striatal dopamine signals during learning.
环境线索通过巴甫洛夫学习成为条件刺激，引导动物趋近奖赏。腹侧被盖区（VTA）和黑质致密部（SNC）多巴胺神经元通过与其纹状体靶区的双向连接网络参与该过程，但多巴胺神经元活动本身如何在学习过程中驱动整个纹状体的多巴胺信号仍不清楚。本研究通过光遗传学巴甫洛夫线索条件化激活 VTA 或 SNC 多巴胺神经元，并使用荧光生物传感器 dLig...
Point-of-Care Fluorescence Biosensing System for Rapid Multi-Allergen Screening.
随着全球过敏患病率持续上升，亟需更精确、快速且微创的诊断工具。本文报道了一种微型化荧光生物传感系统，用于快速定量检测过敏原特异性免疫球蛋白E（sIgE）。该系统将基于抗体的荧光免疫检测集成于微流控图案化载片，并结合自制便携式荧光读数仪进行图像采集，以及用户友好的软件进行数据分析，仅需80 µL人血清即可在约1小时内完成多种过敏原的检...
The Programmable Catalytic Core of 8-17 DNAzymes.
8-17 DNAzyme（8-17、17E、Mg5 和 17EV1）是体外筛选获得的催化性 DNA 分子，可切割互补 RNA。其相似催化核心中的保守残基与金属离子共同促进催化反应。基于凸环（bulge loop）中保守性较低的残基（W12、A15、A15.0）及内部茎对催化活性的贡献，本研究对 8-17 DNAzyme 的催化核心进...
Novel ultrasensitive automated kinetic exclusion assay for measurement of plasma levels of soluble PD-L1, the predictive and prognostic biomarker in cancer patients treated with immune checkpoint inhibitors.
血浆或血清中可溶性程序性死亡配体1（PD-L1）水平被提出作为免疫检查点抑制剂治疗癌症患者的预测和预后生物标志物，但现有方法灵敏度、重现性和准确性有限。本研究开发超灵敏自动化流动式动力学排除分析（KinExA），用于血浆可溶性PD-L1的准确测量。基于KinExA™ 3200生物传感器，样品中PD-L1先与抗PD-L1单克隆抗体预平...
ERK hyperactivation in epidermal keratinocytes impairs intercellular adhesion and drives Grover disease pathology.
Grover病是一种获得性皮肤病，表现为瘙痒性水疱和糜烂性皮损，其病理特征为表皮角质形成细胞黏附受损，但病因不明且无FDA批准治疗。B-RAF抑制剂可诱导Grover病样皮损，并可能通过C-RAF和下游MEK的矛盾性激活发挥作用。作者近期发现MEK和ERK超激活是组织学相同的Darier病的关键驱动因素，因此假设二者共享致病机制。为...
Reconstructing Signaling Networks Using Biosensor Barcoding.
理解信号网络如何调控对阐明细胞和生物体响应内外刺激及开发疾病治疗策略至关重要。为此，需要在扰动条件下测量网络中各节点的活性。本文介绍一种生物传感器条形码技术，利用遗传编码荧光生物传感器在活细胞中大规模多路复用追踪多种信号活性。该方法将表达不同生物传感器的细胞用由蓝色或红色荧光蛋白组成的条形码标记，这些条形码蛋白被定位到不同亚细胞位置...