单链DNA结合蛋白（SSB）是细菌中普遍存在且必需的蛋白，参与DNA代谢的几乎所有过程。本研究以枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）SSB为基础，构建了一种无试剂SSB荧光生物传感器，可作为枯草芽孢杆菌及近缘革兰氏阳性菌中解旋酶活性的探针。作者利用该探针在AddAB解旋酶介导的DNA解链反应中实现实时监测，并首次表征了...
甘氨酸参与多种生理功能，例如在中枢神经系统中作为神经递质；肌氨酸则被鉴定为在前列腺癌进展和转移过程中显著升高的差异代谢物。为建立检测这些小分子非手性氨基酸的专用分析系统，作者对枯草芽孢杆菌甘氨酸氧化酶（GO）进行蛋白质工程改造。基于分子对接分析，在 11 个活性位点位置独立进行位点饱和突变，共分析 16 个单点突变 GO 变体。A5...
本研究建立了一种用于超低浓度DNA检测的级联荧光传感系统，将磁性纳米颗粒（MNPs）与外切酶III（Exo III）诱导的级联两阶段等温扩增相结合。设计并固定于MNPs上的捕获发夹探针（CHP）同时包含目标结合序列和信号转导序列。当目标核酸存在时，CHP打开并被Exo III逐步切除，释放目标DNA用于后续杂交与切割，同时暴露CHP...
本研究开发了一种基于大鼠嗜碱性白血病细胞（RBL-2H3）的荧光生物传感器，用于检测和鉴定鱼类主要过敏原鱼白蛋白（parvalbumin, PV）。作者构建 CD63-增强型绿色荧光蛋白（EGFP）融合质粒，并通过脂质介导的高效 DNA 转染方法将其导入 RBL 细胞，获得稳定转染的 RBL 细胞系，用于共聚焦激光扫描显微镜（CLS...
本文报道了一种基于自组装肽纳米结构（SPN）的比率荧光生物传感器，用于检测RNA配体结合诱导的构象变化。该传感器设计灵感来自HIV-1 Rev蛋白与RRE RNA结合后发生的构象稳定、二聚化和寡聚化行为。Rev-SBS肽包含Rev蛋白精氨酸富集结构域（ARM）和寡聚化结构域，并在N端连接吡喃荧光基团。在高离子强度条件下，肽通过疏水作...
无试剂生物传感器依赖结合分子与靶标之间的相互作用，利用环境敏感荧光团或 Förster 共振能量转移（FRET）产生荧光信号变化。结合亲和力不仅影响平衡响应，也显著影响动态响应特性。本文建立了用于评价无试剂生物传感器动态性能的动力学模型，并以正弦变化的配体浓度作为输入信号。结果表明，最优设计应使结合基团的平衡解离常数（KD）与预期平...
本文报道了一种用于检测生物素的新型分子生物传感系统。作者采用四碱基密码子法，将荧光非天然氨基酸BODIPY-FL-氨基苯丙氨酸（BFLAF）位点特异性掺入链霉亲和素Trp120位点，制备Trp120BFLAF突变链霉亲和素。该突变蛋白保留足够的生物素结合活性。加入带双6-氨基己酸间隔尾的生物素类似物biotin-(AC5)2-hyd...
为重大疾病早期诊断，需要高效、高灵敏且快速地筛查特定寡核苷酸序列。本文发现一种阳离子苯并二酰亚胺（PDI）衍生物在聚集状态下可作为宽带无标记猝灭剂，通过静电作用与阴离子单链 DNA 结合，高效猝灭标记在寡核苷酸上的多种荧光团，发射波长覆盖可见至近红外区。该猝灭剂被用于构建无标记多色荧光生物传感器，实现 DNA 的多重荧光检测。聚集 ...
近期我们报道了一种名为Quenchbody（Q-body）的无试剂荧光生物传感器策略，其通过抗原依赖性地解除偶联在单链抗体可变区上的荧光团猝灭效应而工作。为探索其实用性，本研究利用无细胞翻译介导的位点特异性蛋白标记系统，制备了在重链或轻链N端一个或两个位点荧光标记的抗体Fab片段。出乎意料的是，仅在重链N端标记的Fab相比scFv表...
瞬时受体电位经典6（TRPC6）是一种阳离子选择性、二酰甘油（DAG）调节、钙离子通透通道，可由Gq蛋白偶联受体激动剂激活。TRPC6功能障碍与血管痉挛、肾小球硬化等心血管和肾脏疾病相关。当组胺H1受体（H1R）被激动剂刺激时，尽管激动剂持续存在，TRPC6活性仍衰减至基线。本研究利用HEK细胞表达系统和可同时检测胞内DAG与Ca2...
基于荧光团猝灭的荧光传感体系在生物检测中应用广泛，高效猝灭剂可赋予体系高灵敏度。常用猝灭剂多基于有机分子或纳米材料，通常需要繁琐的合成与修饰步骤，且对不同荧光团的猝灭效率不同。本文首次报道聚集态芘衍生物可作为宽谱、无标记猝灭剂，能够高效猝灭标记在DNA上的多种荧光团，如绿光、红光和远红光染料。以核酸酶为模型生物分子，利用该宽谱猝灭剂...
疾病早期诊断需要极低检出限。本文利用外切酶III（Exonuclease III, Exo III）与DNA金属化的独特性，建立了一种简便的开启型荧光方法，用于皮摩尔浓度生物硫醇的放大检测。该方法依赖生物硫醇从银沉积中释放目标DNA并循环再利用的放大过程，以及G-四链体与N-甲基正卟啉IX（NMM）之间的特异性相互作用。方法设计简单...
本文报道了一种用于检测纯化酶及无细胞提取物中碱基切除修复（BER）活性的新型多重检测方法。该方法首先通过快速且原创的程序，用荧光染料 Alexa 488 对磁性微珠进行编码，形成可区分的荧光条形码。随后，将含有 DNA 损伤位点的 DNA NanoBeacons（NBs）固定到荧光编码微珠表面；这些探针标记有 Cyanine 5（C...
为在活体中监测硝酸盐和肽转运活性，作者将双亲和性硝酸盐转运受体 CHL1/NRT1.1/NPF6.3 及四个相关寡肽转运体 PTR1、PTR2、PTR4 和 PTR5 改造为荧光活性传感器 NiTrac1 和 PepTrac。将转运体分别与黄色荧光蛋白和 mCerulean 融合并在酵母中表达后，加入底物可引发依赖底物的供体猝灭或共...
乳腺癌的非侵入性早期诊断是提高生存率和保留乳房机会的关键。本文开发了一种基于核酸外切酶III辅助靶标循环和硫黄素T诱导G-四链体形成的无标记荧光生物传感器，用于唾液中c-erbB-2短DNA片段的检测。该体系由G/P双链DNA探针、ThT和Exo III组成。靶标T1与探针杂交后形成平末端，Exo III逐步消化探针并释放T1和富含...
本文报道了一种基于氧化石墨烯（GO）的荧光生物传感器，用于水溶液中二价汞离子（Hg2+）的检测，并采用杂交链式反应（HCR）实现信号放大。GO 作为单链 DNA 的吸附材料和高效荧光猝灭剂，可显著降低背景荧光。检测体系由两个发夹 DNA 探针和一个辅助 DNA 组成。在无 Hg2+ 时，探针被 GO 吸附，其中一个发夹探针的荧光被猝...
本文报道一种用于水样中砷检测的紧凑便携式生物传感器。该装置采用工程化大肠杆菌生物报告细胞作为识别元件，菌株 E. coli 1598 携带 pPROBE-ArsR-ABS 质粒，可在三价砷和五价砷诱导下表达绿色荧光蛋白（GFP），且 GFP 荧光强度在 0–100 μg/L 范围内与砷浓度呈线性关系。传感器核心为聚二甲基硅氧烷（PD...
本文是法国生物传感器工作组（GDR2588）第三次会议的会议报告。作者指出，探索活体生物过程的复杂性极具挑战，而荧光报告分子和生物传感器的发展为在生理环境中实时追踪特定生物活动开辟了新途径。目前，细胞内钙离子、环磷酸腺苷等信号分子的变化、ATP水平波动、氧化还原代谢物生成、酶激活动态、基因表达调控以及蛋白转位等过程，均可在细胞、组织...
Ras蛋白在进化中高度保守，是真核细胞多条信号通路的汇聚点，参与糖异生与发酵生长转换、储存碳水化合物分解、胁迫耐受、生长控制、寿命决定、形态发生与发育等过程。它们属于小GTP酶超家族，GTP结合态为活性形式，GDP结合态为失活形式。为研究Ras蛋白激活状态以阐明Ras介导信号转导机制，本文提供一种简单、灵敏且可靠的方法，基于Ras-...
本文报道了一种基于血红素功能化石墨烯量子点（GQDs）和葡萄糖氧化酶（GOx）的高灵敏、高特异荧光生物传感器，用于血糖监测。GQDs 通过柠檬酸热解法简单制备，具有强荧光和良好的水溶性。血红素通过静电作用和π-π堆积非共价组装到 GQDs 表面，使过氧化氢（H2O2）能够破坏 GQDs 的表面钝化层，从而显著猝灭其荧光。基于该效应，...