Aptamer based probes for living cell intracellular molecules detection.
生物传感器可用于监测和成像生物事件与分子。在体内敏感检测不同生物分子能够实时反映生理状态变化，对疾病诊断和治疗具有重要意义。细胞内分子浓度变化可指示疾病的发生与发展。然而，现有检测方法如Western blot检测胞内蛋白、PCR技术定量胞内RNA和DNA，通常需要细胞裂解，过程复杂且耗时。荧光生物成像能够原位监测活细胞中的分子。通...
Fluorescence determination of glyphosate based on a DNA-templated copper nanoparticle biosensor.
本文基于DNA模板铜纳米颗粒（DNA-CuNPs）开发了一种快速、便捷的草甘膦（GLYP）荧光生物传感器。在无GLYP存在时，维生素C（Vc）将Cu2+还原为Cu(0)，并以双链(AT)30 DNA为模板原位形成DNA-CuNPs；该纳米颗粒在340 nm激发下于615 nm处发射强荧光。当存在GLYP时，其磷酸基和羧基等官能团与C...
Detection of Human Neutrophil Elastase by Fluorescent Peptide Sensors Conjugated to TEMPO-Oxidized Nanofibrillated Cellulose.
用于光学蛋白酶检测的肽-纤维素共轭物因其在即时检测（POC）中的应用潜力而受到关注。慢性病患者中丝氨酸蛋白酶水平常升高，因此需要优化生物传感器设计以支持 POC 评估。纳米纤维素可作为蛋白酶传感器的换能表面，其生物相容性和高比表面积有助于灵敏检测稀薄生物标志物。然而，要改进蛋白酶传感器设计，仍需理解换能表面与传感器分子在时空上的关系...
Upconversion Luminescence-Initiated and GSH-Responsive Self-Driven DNA Motor for Automatic Operation in Living Cells and In Vivo.
针对DNA马达/行走者荧光生物传感器启动不可控且常需外源驱动力的问题，本文提出一种上转换发光启动、谷胱甘肽（GSH）响应自驱动三维DNA马达。在808 nm近红外光激发的低热上转换纳米颗粒表面，嵌入O-硝苄光解连接子的锁定链经紫外上转换发光触发，实现光控靶标识别，避免生物递送过程中的预触发。MnO2纳米片通过物理吸附承载传感框架，生...
Magnetic covalent organic framework nanospheres-based miRNA biosensor for sensitive glioma detection.
胶质瘤的灵敏检测与准确诊断/预后仍是迫切挑战。本文采用单体介导的原位界面生长策略制备了分散良好的磁性共价有机框架纳米球（MCOF），其核为均匀 Fe3O4 纳米组装体，壳为高结晶 COF。基于 MCOF 与发夹 DNA 之间的独特相互作用，构建了荧光信号放大 miRNA 生物传感器。该传感器可在不同基质中灵敏检测 miRNA-182...
A novel fluorescence method for detection of phosphate anions based on porphyrin metalation.
本研究基于卟啉金属化开发了一种检测磷酸根离子（PO4^3-）的新型荧光方法。在 G-四联体（G4）催化下，Cu2+ 可插入卟啉环并淬灭其荧光；G4 能增强游离卟啉荧光，但不能增强 Cu2+-卟啉复合物荧光。无 PO4^3- 时，卟啉被 Cu2+ 金属化，体系无荧光；存在 PO4^3- 时，PO4^3- 与 Cu2+ 配位，阻止卟啉金...
Ultrasensitive Uracil-DNA Glycosylase Activity Assay and Its Inhibitor Screening Based on Primer Remodeling Jointly via Repair Enzyme and Polymerase.
等温核酸扩增技术对现代生物与生物医学中的高灵敏生物传感具有重要意义。本文提出一种简便、稳健的指数滚环扩增（RCA）策略，即通过修复酶与聚合酶共同实现引物重塑扩增（PAJRP），并以尿嘧啶-DNA糖基化酶（UDG）为模型分析物。预先将环状模板（CT）分别与含尿嘧啶发夹探针和含四氢呋喃无碱位点模拟物（AP位点）的荧光淬灭探针（AFP）杂...
A Hypersensitive Genetically Encoded Fluorescent Indicator (roGFP2-Prx1) Enables Continuous Measurement of Intracellular H
过氧化氢（H2O2）是多种生物过程的毒性氧化副产物，胞内水平过高会引发氧化应激，促使细胞启动保护性应答。传统活性氧荧光染料在特异性和时空分辨率上存在局限，而遗传编码荧光指示剂（GEFI）能够特异性检测低水平胞内 H2O2。本方案介绍一种高灵敏度 GEFI roGFP2-Prx1 在酿酒酵母 Saccharomyces cerevis...
Simultaneous Detection of Bladder Cancer Exosomal MicroRNAs Based on Inorganic Nanoflare and DNAzyme Walker.
膀胱癌是全球常见恶性肿瘤之一，发病率和死亡率高，亟需无创、准确且简便的诊断方法。本文提出一种基于无机纳米flare与DNAzyme walker的荧光生物传感器，用于同时检测膀胱癌外泌体miRNAs。该传感器由金纳米颗粒（AuNP）表面修饰碳点（CD）标记底物和DNAzyme链构成，称为APCD。无目标miRNA时，DNAzyme呈...
Paper based microfluidic platform for single-step detection of mesenchymal stromal cells secreted VEGF.
低成本、易用的纸基微流控装置与具有特异性结合能力的DNA生物传感器相结合，有望构建简化并加速细胞分泌监测的新型平台。本研究报道了首个基于纤维素纸的微流控分析装置，利用自报告型结构切换信号适配体（SSSA）对细胞分泌的血管内皮生长因子（VEGF）进行单步检测。设计了三部分SSSA，包含特异性识别VEGF的适配体序列，在识别VEGF时通...
Fast and sensitive graphene oxide-DNAzyme-based biosensor for Vibrio alginolyticus detection.
溶藻弧菌是水产养殖和食品安全中重要的致病菌，传统培养、PCR和ELISA方法存在耗时长、依赖仪器或低温保存等问题。本研究以溶藻弧菌粗胞外混合物（CEM-VA）为靶标，采用磁珠SELEX技术筛选获得特异性RNA切割DNAzyme，并通过荧光强度和凝胶电泳评价候选序列活性。筛选得到的DNAzyme DT1对溶藻弧菌具有较高特异性，检出限...
Incorporation of a FRET Pair into a Riboswitch RNA to Measure Mg
核糖开关是能够感知小分子并调控基因表达的天然生物传感器，其结构动态对阐明调控机制和开发 RNA 生物传感器至关重要。本研究将荧光团 Cy3 及其淬灭剂 TQ3 通过位点选择性 RNA 标记（PLOR）和偶联反应，分别掺入全长腺嘌呤核糖开关 RNA 及其适配体结构域，用于在体外和细胞内监测 RNA 构象动态。结果表明，腺嘌呤核糖开关对...
The Signaling Pathway That cGAMP Riboswitches Found: Analysis and Application of Riboswitches to Study cGAMP Signaling in
本研究围绕 Geobacter sulfurreducens 中 cGAMP 信号通路，发展了基于亲和捕获与测序的方法，用于鉴定可结合 cGAMP 等非编码 RNA 区域。作者将 cGAMP 偶联到 Sepharose 微珠上，对脱硫弧菌转录组进行亲和捕获，并对捕获产物进行 RNA-seq 分析；结果显示，尽管体外实验中 cGAMP...
Development of a Real-Time Pectic Oligosaccharide-Detecting Biosensor Using the Rapid and Flexible Computational Identification of Non-Disruptive Conjugation Sites (CINC) Biosensor Design Platform.
荧光标记的溶质结合蛋白可因配体结合而改变荧光输出，被广泛用于多种生物传感器。作者此前开发了“计算识别非干扰连接位点”（CINC）方法，利用分子动力学模拟快速设计和构建蛋白–荧光团偶联型生物传感器。本文报告了用于CINC的改进计算评分算法FScore2.0，并据此构建了一组寡半乳糖醛酸检测生物传感器。该算法重点分析蛋白空载态与配体结合...
Highly sensitive biosensor based on aptamer and hybridization chain reaction for detection of cadmium ions.
本研究基于Cd2+特异性DNA适配体S0和杂交链式反应（HCR）构建了一种高灵敏生物传感器。S0用于识别Cd2+并触发HCR。无Cd2+时，S0与S1杂交打开S1发夹，释放的序列再打开S2，引发S1/S2级联杂交，形成带缺口的长双链DNA聚合物，使FAM与BHQ1靠近而荧光淬灭。存在Cd2+时，Cd2+与S0结合形成复合物，消耗游离...
Discovery of Thermostable, Fluorescently Responsive Glucose Biosensors by Structure-Assisted Function Extrapolation.
从序列准确预测蛋白功能仍具挑战。周质结合蛋白（PBP）超家族在细菌中普遍存在，并常通过基因重复产生大量旁系同源物，使功能预测困难。工程化大肠杆菌葡萄糖/半乳糖结合蛋白（ecGBP）已作为无试剂荧光传感器在体外和体内用于葡萄糖检测。为开发更稳健的传感器，本文报道发现保留葡萄糖介导构象耦合荧光响应的热稳定同源物。作者提出基于结构的结构辅...
Detecting Redox Potentials Using Porous Boron Nitride/ATP-DNA Aptamer/Methylene Blue Biosensor to Monitor Microbial Activities.
微生物活动因影响环境质量与人类生活而受到关注。现有方法如基因组测序和电化学检测成本较高且操作复杂。本文提出一种基于氧化还原电位变化检测微生物活动的方法，其核心思想是微生物代谢活动可改变微生物群落的氧化还原电位。该电位变化由多孔氮化硼（pBN）、ATP-DNA适配体和亚甲基蓝（MB）荧光团组成的生物传感器捕获。该传感组装在氧化还原电位...
Development of a CRISPR-Cas-Based Biosensor for Rapid and Sensitive Detection of 8-Oxoguanine DNA Glycosylase.
8-氧代鸟嘌呤DNA糖基化酶对维持基因组稳定性至关重要，其活性异常可扰乱DNA损伤修复并增加致癌致畸风险。本文构建基于CRISPR-Cas的荧光生物传感器，用于快速灵敏检测8-氧代鸟嘌呤DNA糖基化酶。该传感器采用发夹探针，将二次链置换扩增（SDA）与CRISPR/Cas12a效应器结合，40 min内等温完成。酶存在时，PNK辅助...
A one-pot CRISPR/Cas13a-based contamination-free biosensor for low-cost and rapid nucleic acid diagnostics.
由严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引发的2019冠状病毒病（COVID-19）疫情引发了重大公共卫生关注。快速、经济、准确的核酸检测不仅有助于疾病治疗，也对传染病防控至关重要。本文提出并开发了一种基于一锅法CRISPR/Cas13a的可视化生物传感器，用于快速、低成本核酸检测。该方法将Cas13a切割反应与重组酶...
Self-Assembled Lanthanide Antenna Glutathione Sensor for the Study of Immune Cells.
小分子 8-甲氧基-2-氧代-1,2,4,5-四氢环戊[de]喹啉-3-羧酸（2b）是一种反应性非荧光 Michael 受体，与硫醇反应后产生荧光，并可在水相中与 Eu3+ 自组装形成高效镧系天线。该性质使 2b 成为高选择性谷胱甘肽（GSH）生物传感器，可用于小鼠和人类免疫细胞（CD4+ T 细胞、CD8+ T 细胞和 B 细胞）...