精确量化生物分子对疾病诊断至关重要，但多数体液生物标志物在正常与病理状态间浓度变化范围很窄，而现有生物传感器通常检测范围宽、对小浓度变化不敏感，难以可靠区分阴阳性。本文报道了一种通过编辑镧基金属有机框架（Eu-ZnMOF）生物传感器的动态范围和灵敏度，以精确量化特定生物靶标小浓度变化的新策略。通过精细调控传感器结构和比表面积，作者获...
本文报道了一种用于水溶液中汞离子（Hg2+）检测的荧光光纤传感器。该传感器以荧光素标记的富胸腺嘧啶（T）寡脱氧核苷酸（ON）序列为识别材料，并将其直接固定于锥形光纤尖端。当存在 Hg2+ 时，T–Hg2+–T 错配形成并淬灭标记荧光素的发射，从而实现 Hg2+ 的测量；与常见设计不同，该传感器无需荧光淬灭剂或互补 ON 序列。传感器...
本文设计了一种用于肿瘤相关外泌体检测的夹心型荧光生物传感器。该传感器以羧基化磁性纳米颗粒（MNP）为捕获基底，通过 EDC/NHS 活化羧基并偶联抗 CD63 抗体，利用外泌体表面 CD63 蛋白实现特异性捕获；随后加入生物素化抗 EpCAM 抗体识别肿瘤来源外泌体表面过表达的 EpCAM，再加入链霉亲和素-辣根过氧化物酶（SA-H...
血管内葡萄糖传感器有望改善危重患者的血糖监测，并克服测量延迟与准确性问题。本研究在猪的低血糖和高血糖钳制实验中评估一种动脉葡萄糖生物传感器的准确性与稳定性。共在6头猪中连续5天测试12个传感器，每15分钟采集传感器与参考测量配对样本，获得1337对血糖值（范围37–458 mg/dl）。总体99.2%的测量值符合ISO 15197:...
由于碱性磷酸酶（ALP）在细胞和疾病诊断中具有重要作用，开发其灵敏监测技术十分关键。本文报道了一种生物相容性谷胱甘肽修饰 CuGaS2/ZnS 量子点（GSH-CGS/ZnS QDs）及其基于内滤效应（IFE）的“关”型荧光生物传感器，用于 ALP 检测。首先通过溶剂热法合成油溶性 CGS/ZnS QDs，并采用 GSH 辅助 MP...
本文构建了一种基于DNA三叉连接（three-way junction）的简单一体化生物传感器，用于通过竞争性链置换原位同时检测多种微小RNA（miRNA）。设计中，Y型骨架寡核苷酸Y1、Y2和Y3在5′端分别延伸三条单链识别序列，并连接淬灭剂BHQ1、BHQ2和BHQ2；随后，分别标记FAM、Cy3和Cy5的三条报告序列与相应识别...
动脉高血压（HTN）是全球重大健康问题，早期检测困难，并可引发心血管和肾脏并发症，增加成人发病率。血小板膜上皮钠通道（ENaC）过表达与高血压相关，可作为诊断该疾病的生物标志物。本文提出一种基于金纳米颗粒（GNPs）偶联抗血小板ENaC抗体的HTN诊断方法。功能化GNPs通过Zeta电位、动态光散射、电子显微镜及多种光谱技术进行表征...
荧光蛋白可被特定过渡金属离子淬灭，因而具有作为荧光蛋白型金属生物传感器的潜力。不同荧光蛋白对金属诱导荧光淬灭的光谱性质和机制各异，因此系统分析新型荧光蛋白的金属淬灭行为对开发此类传感器具有重要意义。本文首次报道黄色荧光蛋白 ZsYellow 在金属诱导淬灭后的光谱与结构分析。光谱分析显示，ZsYellow 可被 Cu2+ 高度淬灭；...
本文报道了一种基于寡核苷酸“三明治”杂交和荧光共振能量转移（FRET）策略的新型荧光生物传感器，用于快速、高灵敏、高选择性地检测癌症生物标志物miRNA-155的表达水平。该传感器以改性La(III)金属有机框架（La(III)-MOF）和银纳米颗粒（Ag NPs）作为FRET供体–受体对，通过荧光猝灭实现信号转换。La(III)-...
解析神经元结构与功能同行为之间的关系是巨大挑战。研究者需要在原位观察神经元活动和生化信号，以理解神经元与生化活动在信息处理中的作用。近年来，神经科学领域迫切需要新技术，遗传编码荧光生物传感器大量涌现。本文综述荧光生物传感器的主要类别与特性，重点介绍两类基于荧光蛋白的传感器：环状置换荧光蛋白（cpFP）骨架传感器和FRET报告分子。c...
基于核酸探针的生物传感器已成为生物医学应用中的有力工具，但稳定性问题严重限制了其广泛应用。碳纳米颗粒(CNPs)能有效保护DNA探针免受酶切和非特异性蛋白结合，为上述问题提供了良好解决方案。本研究将具有特异性分子识别能力的核酸探针与生物稳定性优异的CNPs耦合，发展了一种DNase I辅助的循环酶促放大方法(CEAM)用于micro...
本文报道了一种用于高选择性、高灵敏度和快速检测Viscumin（ML1）的纳米生物传感器。Viscumin是具潜力的植物源蛋白，可作为癌症治疗辅助剂，因此发展纳米生物传感器检测该分子对药理学研究具有重要意义。作者以9-mer肽序列（表位）为模板，通过分子印迹聚合物（MIP）技术构建识别层。紫外光下功能单体与表位形成氢键并生成MIP；...
本研究在秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）体内评估欧盟参考银纳米颗粒 NM300K 与硝酸银（AgNO3）暴露后活性氧（ROS）生成和氧化应激。通过 SOD-1 报告品系检测抗氧化防御诱导，并利用 HyPer 和 Grx1-roGFP2（GRX）生物传感器品系监测细胞氧化还原状态变化。两种银形式均导致 so...
高效信号放大是构建超灵敏生物传感器的关键，尤其适用于存在大量干扰物的生物相关物种检测。本文以LbaCas12a作为信号放大器，建立了一种通用CRISPR-Cas12a荧光检测平台，用于在超低浓度下检测多种分析物。该平台利用LbaCas12a被单链DNA中间体激活后产生的非特异性单链DNA酶活性，将非DNA靶标转化为可识别的ssDNA...
本文报道了一种基于荧光共振能量转移（FRET）策略的选择性、高灵敏荧光生物传感器，用于检测 microRNA-167。该体系由碳点（CDs）标记的探针 DNA（pDNA）作为荧光供体，聚多巴胺（PDA）包覆的四氧化三铁纳米粒子（Fe3O4@PDA NPs）作为荧光受体。由于 pDNA 与 PDA 之间的强 π 相互作用，CDs-pD...
传统毒理学研究常依赖体内动物模型。近年来，体外器官特异性细胞模型被用于加速检测并降低成本。为支持具有监管应用前景的体外细胞模型研究，作者开发了一种名为 HK2-Vi 的“设计型”人肾细胞系，可在直接暴露的体外模型中通过荧光方式测量潜在毒素对人近端小管细胞活力的细胞毒性。HK2-Vi 被设计为无试剂动力学检测体系，可提供毒素暴露后短期...
本文报道了一种基于内切酶 IV（Endo IV）驱动 DNA 行走器和杂交链式反应（HCR）扩增的超灵敏荧光传感策略，用于卡那霉素（KANA）检测。传感系统由 Endo IV 驱动的三维 DNA 行走器、两个亚稳态发夹探针（HP1、HP2）以及嵌入四氢呋喃无碱基位点（AP 位点）的荧光淬灭探针（FQP）组成。KANA 与其适配体特异...
本研究构建了一种基于磁性分离的双靶标荧光生物传感器，用于转基因大豆中终止子胭脂碱合成酶（TNOS）和花椰菜花叶病毒35S启动子（P35S）的同时检测。该传感器将双色CdTe量子点负载于二氧化硅纳米球中，形成绿色和红色荧光纳米颗粒作为信号标记。首先，利用Au–S共价键将巯基修饰的TNOS或P35S固定探针连接至Fe3O4@Au磁性纳米...
本文报道了一种结合邻近连接检测（PLA）与双向酶修复放大（BERA）的新型荧光传感策略，用于超灵敏、高特异性检测三磷酸腺苷（ATP）。该策略依赖邻近结合触发回文尾释放，并在DNA聚合酶及两种DNA修复酶——尿嘧啶DNA糖基化酶（UDG）和内切酶IV（Endo IV）辅助下启动双向循环酶修复放大反应。研究设计了一种3′端带回文尾的荧光...
微小RNA（miRNA）在基因表达和细胞功能调控中发挥关键作用，其可靠检测对临床诊断与治疗具有重要意义。本文设计了一种结构可转换的单链DNA开关，并构建了新型开关转换型比值荧光生物传感器（SCRF biosensor），用于高灵敏度miRNA检测。该DNA开关具有茎环结构，并在特定位点修饰两个荧光基团Cy3和Cy5以及一个淬灭剂。通...