硫化氢（H2S）是植物中重要的气体信号分子，参与胁迫响应与发育。L-半胱氨酸脱硫水酶1（DES1）是植物内源H2S的酶学来源之一，并参与脱落酸（ABA）诱导的气孔关闭。本研究结合药理学与遗传学方法，阐明拟南芥中H2S与保卫细胞信号网络中其他第二信使——过氧化氢（H2O2）和磷脂酶D（PLD）来源的磷脂酸（PA）之间的相互作用。结果显...
转肽酶 sortase 催化的表面蛋白转肽化在革兰氏阳性病原菌感染过程中起关键作用，检测其活性并筛选抑制剂对基础生物学研究和新型抗毒力药物开发具有重要意义。本文基于转肽化触发的三分裂绿色荧光蛋白（split GFP）组装，开发了一种无标记荧光生物传感器用于检测 sortase A（SrtA）活性。作者设计了两种肽探针：P1 由 GF...
疾病相关 DNA 的准确检测对早期诊断和治疗具有重要意义。本文基于硫黄素 T（ThT）诱导 G-四链体形成的荧光生物传感器，实现了对靶 DNA 的灵敏检测。ThT 是一种水溶性荧光染料，可诱导富含鸟嘌呤的序列形成 G-四链体，并产生明显增强的荧光。作者以人类免疫缺陷病毒（HIV）DNA 为案例，设计了两个具有互补区域的亚稳态发夹 D...
合成无酶 DNA 纳米机器可响应外部干预产生准机械运动，提示其用于构建灵敏且特异生物传感器的潜力。本文开发了一种智能 DNA 纳米机器生物传感器，基于目标辅助的无酶发夹 DNA 级联放大器，用于核酸、凝血酶和腺苷等生物分子检测。整个 DNA 纳米机器系统构建在修饰有数百条锁定发夹底物链的金纳米颗粒表面，这些发夹链作为 DNA 轨道；...
通过偶联剂NAS将热敏聚合物聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)与链霉亲和素(SA)共价连接，制备智能聚合物复合体PNIPAAm-co-SA。DSC显示其LCST仍为32°C，可在低温溶胀与高温收缩沉淀之间可逆转变。利用SA与生物素的高亲和力，该复合体在PBS中对生物素标记物捕获效率接近100%，在血清中高于70%，且经三次加...
本文开发了一种基于 DNA 模板银纳米簇（DNA-Ag NCs）的荧光分子信标，用于多种毒力基因的高灵敏、高选择性检测。该分子信标由 C-rich 序列、靶标识别环区和阻断序列组成：无靶标时，阻断序列与 C-rich 序列互补形成稳定发夹结构，抑制银纳米簇形成；当靶标核酸加入后，其与识别环区杂交并打开发夹，释放 C-rich 单链 ...
本文报道了用于多重高通量细胞G蛋白偶联受体（GPCR）检测的Nomad技术。该技术包含一组名为Nomad Biosensors的荧光生物传感器，可通过G蛋白与第二信使转导蛋白的相互作用，测量GPCR激活后的细胞响应。GPCR是欧几里得生物中最大的膜受体家族之一，其信号转导参与多种生理过程，并与多种疾病相关，是药物研发的重要靶点。No...
本研究报道了钴氨基黏土（Co-aminoclay，CoAC）在 pH 约 5.0 时表现出的新型过氧化物酶样活性，并将其应用于过氧化氢（H2O2）和葡萄糖的荧光生物传感检测。作者通过溶胶-凝胶法在温和条件下合成含 Fe、Cu、Al、Co、Ce、Ni、Mn 和 Zn 等阳离子金属的氨基黏土（ACs），并以 ABTS 比色反应筛选其催化...
碱性磷酸酶（ALP）是一种重要的普遍水解酶，已被确定为多种疾病的关键指标。本文首次将荧光聚多巴胺（F-PDA）纳米颗粒拓展到基于纳米猝灭剂的生物传感体系，并发现二氧化锰（MnO2）纳米片对 F-PDA 纳米颗粒荧光的可逆猝灭效应。通过透射电子显微镜、紫外-可见光谱、傅里叶变换红外光谱和荧光寿命实验，系统证实猝灭机制为 Förster...
由于食物链生物富集和难以降解，环境中汞离子（Hg2+）浓度可从皮摩尔变化到微摩尔，因此需要高性能的 Hg2+ 分析方法。本文通过引入胸腺嘧啶（T）-Hg2+-T 节点，在 poly(T) DNA 中构建网状 DNA，并以该网状 DNA 为模板制备具有聚集形貌的铜纳米簇（CuNCs）。所制备 CuNCs 表现出增强荧光，且网状 DNA...
前列腺特异性抗原（PSA）的高选择性、高灵敏检测对前列腺癌早期诊断具有重要意义。本文报道了一种基于肽/Fe3O4@SiO2-Au纳米复合材料的荧光生物传感器，用于PSA的高选择性、高灵敏检测。该传感器通过将5-FAM标记肽自组装到磁性Fe3O4@SiO2-Au纳米复合材料（MNCPs）表面构建，使FAM荧光被有效猝灭。PSA能够特异...
饮用水可能从水源、管网到最终用户受到多种生物污染物污染，其中病原菌和病毒可引起胃肠或全身性疾病。饮用水微生物质量主要依赖监测三种粪便来源指示菌：大肠杆菌、粪肠球菌和产气荚膜梭菌，它们作为潜在健康危害的早期哨兵。本文分析了三种嵌合荧光蛋白子弹作为快速检测饮用水中大肠杆菌的生物传感器候选。基于GFP-hadrurin和GFP-pb5的两...
神经递质是协调复杂脑活动的小分子，但能够直接检测单个神经递质的传感器很少，现有传感器要么特异性不足，要么无法捕捉神经递质释放的时空动态。DNA稳定银纳米团簇（DNA-AgNCs）是一类新型生物相容荧光纳米结构，近期被证明可作为生物传感器。本研究鉴定出两种不同DNA序列可形成对多巴胺敏感的纳米团簇，并证明每种序列均可支持两种具有不同光...
本文开发了一种基于金纳米笼（AuNCs）的有效控释生物传感器，用于超灵敏、高选择性地检测谷胱甘肽（GSH）。含二硫键的寡核苷酸探针通过静电作用组装在 AuNCs 表面，作为分子门封住孔道，从而抑制负载于 AuNCs 空腔内的罗丹明 B（RhB）等荧光分子释放。当存在 GSH 时，二硫键单链 DNA 中的 S-S 键被特异性切断，探针...
本文报道了一种基于氮掺杂石墨烯量子点（N-GQDs）的灵敏荧光生物传感器，用于酪氨酸酶（TYR）和酸性磷酸酶（ACP）活性检测。N-GQDs由柠檬酸和氨水水热法合成，具有强蓝色荧光。TYR可催化酪氨酸氧化生成多巴醌，多巴醌作为电子受体通过动态猝灭机制显著猝灭N-GQDs荧光，荧光猝灭程度与TYR浓度相关。在ACP存在下，L-抗坏血酸...
在多数基于适配体的刺激响应介孔硅纳米粒子（MSN）体系中，适配体通常通过静电作用修饰在 MSN 表面，但体系放置一定时间后可能出现泄漏，稳定性较差。本研究首次通过点击化学反应将适配体用于封孔，并据此构建荧光生物传感器。具体而言，先将凝血酶适配体与其末端炔基修饰的互补 DNA 杂交形成双链 DNA（dsDNA），再通过 Cu(I) 催...
细菌群体感应分子调控生物发光、III型分泌、铁载体产生、菌落形态、生物膜形成和金属蛋白酶产生等种群依赖反应，因此 QS 分子的检测与定量具有重要实际意义。传统革兰氏阴性菌 QS 分子检测主要依赖细菌报告系统，但易受影响细菌生长和代谢的化合物干扰，且响应高度依赖培养龄与细胞密度。为克服这些局限，作者开发了基于体外蛋白的 FRET 生物...
基质蛋白酶（matriptase）活性失调是侵袭性肿瘤生长、癌症转移和骨关节炎的重要贡献因素。检测和定量matriptase活性及抑制的方法将是有用的工具。为此，作者开发了一种基于二聚化依赖红色荧光蛋白（ddRFP）报告系统的matriptase敏感蛋白生物传感器。在该平台中，两个相邻蛋白结构域通过蛋白酶敏感连接肽连接，组装时产生荧...
脂肪肝是美国最常见的慢性肝病，可由酒精或代谢综合征引起。酒精在肝细胞胞质中被醇脱氢酶(ADH)氧化，生成NADH并使胞质NADH/NAD+比值升高，该变化可能与脂肪肝发生有关，但现有生化或自荧光方法难以在活功能肝细胞中直接、动态测定游离胞质比值。本研究利用遗传编码荧光传感器Peredox，在分离的大鼠肝细胞和HepG2细胞中转染表达...
转移常与癌症进展、不良生存和耐药相关，早期检测转移及定位转移肿瘤位点可改善患者生存。因此，开发改进癌症转移生物标志物检测技术有助于诊断和治疗。本研究利用纳米金刚石（NDs）开发刺激响应性转移检测复合物，以基质金属蛋白酶9（MMP9）为转移生物标志物，因为MMP9高表达提示转移。该ND-MMP9生物传感器复合物由表面功能化MMP9特异...