癌症早期诊断需要便捷、稳定地筛查多种肿瘤标志物。本文提出一种创新荧光方法，用于同时检测甲胎蛋白（AFP）和癌胚抗原（CEA）。作者构建了聚多巴胺纳米球@银纳米团簇（PDAN@AgNCs）体系，实现荧光猝灭与恢复。利用不同DNA模板合成具有不同发射波长的AgNCs，这些DNA模板同时包含分别针对AFP和CEA的适配体序列。单链DNA通...
本文报道了一种无标记荧光信号增强型生物传感器，用于赭曲霉毒素A（OTA）的超灵敏检测。该传感器基于目标驱动引物重塑滚环扩增（RCA）激活多位点催化发夹组装（CHA），可同时形成含G-四链体结构的Y形DNA纳米火炬（Y-DNTs）。预组装复合物I由圆形模板（CT）、OTA适配体（S1）和底物探针（S2）组成；OTA与S1特异性结合后释...
端粒酶活性是重要的肿瘤生物标志物，其检测对癌症诊断和治疗具有重要意义。本文报道了一种基于构象开关的均相荧光生物传感器，用于检测端粒酶活性。作者对 RNA 适配体 Spinach 进行重新设计，在其 5′端扩展并使其折叠为失活构象，从而阻止与小分子荧光团 5-difluoro-4-hydroxybenzylidene imidazol...
本文提出一种基于C-Ag+-C结构和外切酶III（Exo III）双循环放大策略的荧光生物传感器，用于银离子（Ag+）检测。捕获探针oligo-1含有C-C错配，Ag+存在时可被捕获并形成C-Ag+-C碱基对，使探针茎区转变为平末端双链结构。该双链可被Exo III切割，释放短单核苷酸片段（trigger DNA）和Ag+；释放的A...
开发一种简单、快速、灵敏的铜离子传感器对环境监测具有重要意义。本文构建了一种基于铜结合蛋白CopC与丹磺酰氯（DNS-Cl）之间荧光共振能量转移（FRET）的荧光生物传感器，用于选择性检测铜离子。在碱性条件下，DNS-Cl共价结合到CopC上，形成DNS-Cl/CopC生物传感器；其中CopC在320 nm处的荧光发射可被DNS-C...
光致变色适配体开关检测（PHASA）是一种新发展的荧光生物传感平台，结合适配体适应性结合与苯乙烯光异构化动力学。该方法将合适的苯乙烯-配体-适配体复合物转化为可逆生物传感器，其性能取决于结合亲和力、适配体浓度和苯乙烯分子结构。因此，苯乙烯-配体共轭物的构效关系对预测和优化传感器灵敏度至关重要。本文提出并讨论了用于计算 PHASA 检...
本文提出一种无标记荧光生物传感器，用于基于三叉DNA连接驱动催化发夹组装策略简单检测Kras野生型。体系中设计了由DNA链S1和S2与靶标共同形成的三叉DNA连接探针（JP），以及两个发夹探针H1和H2。当存在Kras野生型时，JP可激活自催化DNA机器，引发催化发夹组装，产生大量游离G-rich序列；这些序列与荧光染料N-甲基原卟...
本文报道了一种基于肽-氧化石墨烯（GO）的荧光纳米传感器，用于检测烟草蚀刻病毒（TEV）蛋白酶以及被工程噬菌体感染的大肠杆菌。该传感器以异硫氰酸荧光素（FITC）标记的合成肽（序列：RKRFRENLYFQSCP）为识别探针，GO 通过静电吸附使荧光肽猝灭。当 TEV 蛋白酶存在时，其在谷氨酰胺（Q）与丝氨酸（S）之间特异性切割荧光肽...
生物传感器是能够检测并报告目标分子存在的生物分子。核酸因其结构可塑性强、可与多种配体特异性结合，并在识别后发生结构重排以触发报告事件，而成为设计此类分子的理想材料。典型生物传感器由传感域、报告域以及负责在分子内传递传感事件的通讯模块三部分组成；通讯模块是传感器的关键元件，通常依赖试错法经验性开发，且往往只测试少量组合。本文提出一种结...
本文提出一种名为 Endo IV 辅助反馈放大（EFA）的新型放大策略，用于三磷酸腺苷（ATP）检测。该策略结合滚环扩增（RCA）和 Endo IV 辅助信号放大（ESA）平台，利用两种特殊编程 DNA 复合物：一种由分裂适配体片段和环状模板组成，另一种由含 AP 位点的 AP 探针与同一环状模板组成。ATP 作为目标物诱导分裂适配...
DNA修复通路对维持基因组完整性、疾病发生及治疗开发具有重要意义，因此发展DNA修复酶的新型分析方法备受关注。本综述系统总结了基于核酸的荧光方法用于检测DNA修复酶活性，重点讨论分子信标、纳米信标、荧光核苷碱基类似物、DNA构象特异性荧光染料、DNA模板荧光纳米材料、脱氧核酶、DNA适配体以及等温核酸扩增策略。这些方法利用核酸易于合...
本研究开发了一种基于乙酰胆碱酯酶（AChE）调控的上转换荧光（FL）“off-on-off”策略的高灵敏荧光生物传感器，用于检测食品中的有机磷农药（OPs）。合成的上转换纳米颗粒（UCNPs）发光可被 Cu2+ 通过能量转移效应强烈猝灭。加入 AChE 和乙酰硫代胆碱（ATCh）后，酶水解产物硫代胆碱（TCh）能从 UCNPs-Cu...
汞是一种生物累积性有毒污染物，会对人体健康和环境造成严重危害。Hg2+是汞最稳定的存在形式，因此需要选择性、灵敏的Hg2+检测方法。传统方法虽能准确检测Hg2+，但仪器复杂、操作耗时，限制了现场应用。本文设计了一种智能Hg2+检测方法，结合荧光生物传感器、智能手机荧光显微镜和智能手机应用程序，用于现场检测。基于胸腺嘧啶-Hg2+-胸...
PenP 是一种用于检测内酰胺类抗生素（lactam antibiotics, LA）的荧光生物传感器，其结构来源于 TEM-1 β-内酰胺酶突变体，催化位点第166位谷氨酸被半胱氨酸取代（E166C），荧光素共价连接于该半胱氨酸残基。当样品中存在 LA 时，PenP 的固有荧光水平发生变化，荧光强度随时间积分值与 LA 浓度直接相...
设计能选择性检测目标分子且无需昂贵脆弱抗体的纳米材料生物传感器具有重要意义。本文报道了一种通过有机金属配位调节氧化石墨烯（GO）荧光响应选择性的化学策略，用于无抗体选择性检测多巴胺。作者将六种氨基酸（天冬氨酸 D、赖氨酸 K、蛋氨酸 M、丝氨酸 S、色氨酸 W、酪氨酸 Y）共价修饰到 GO 上，再固定七种金属离子，制备 42 种 G...
本文报道了一种以植物多酚单宁酸（TA）为可持续碳源、经锌-多酚配位聚合物直接碳化制备高比表面积纳米多孔碳球（NCSs）的方法。通过甲醛辅助金属-配体交联策略，在碱性乙醇/水体系中利用 F127 稳定 TA 并引入 Zn2+，形成直径约 170 nm 的 Zn-TA 配位聚合物球；随后在 900 °C 氮气氛围下碳化，得到直径约 12...
关于磁性TiO2基纳米光催化剂环境影响的信息仍然缺乏。本研究以水培拟南芥为模型，评估新型磁性纳米光催化剂N-TiO2/Fe3O4@SiO2（NTFS）对植物的潜在影响。结果表明，NTFS可被拟南芥根系吸收，并向上运输至叶片维管组织和叶肉，证实了从根到叶的跨器官转运。采用傅里叶变换红外光谱分析暴露于NTFS及其两个主要组分N-TiO2...
生物传感器因高特异性和灵敏度，可用于饮用水中危险物质的快速可靠检测。现有许多合成生物学传感器依赖活体转基因生物，存在保质期短、使用受限和生物安全问题。为此，作者构建了一种可扩展的无细胞生物传感器：将无细胞蛋白合成（CFPS）反应体系冻干固定于纸基上，加入水样后重新水化并启动蛋白合成。体系中预表达的变构转录因子根据目标物存在与否调控 ...
ClopHensor是一种荧光融合蛋白，属于双功能生物传感器，可用于活细胞内氯离子和pH的同时测量。传统上，ClopHensor主要结合荧光显微镜进行单细胞检测。本文提出一种有前景的多孔板格式改进，使ClopHensor可作为潜在高通量方法，对贴壁汇合细胞孔内的荧光信号强度进行测量，并获得高度可重复的结果。利用该系统，我们在表达Cl...
本文报道了一种基于目标激活DNA聚合酶活性的核糖核酸酶H（RNase H）活性检测方法。该方法以由DNA聚合酶特异性适配体（DPA）和含RNA链（RS）杂交形成的检测探针为核心；初始状态下，DPA-RS探针抑制Taq DNA聚合酶活性。当RNase H存在时，其特异性水解RNA/DNA杂交双链中的RNA区，使检测探针去稳定，从而恢复...