设计快速、选择性、灵敏的 DNA/RNA 生物传感器并减少核酸酶降解导致的假阳性，对转化研究和临床诊断至关重要。本文提出一种创新型 microRNA（miRNA）报告探针生物传感器的原理验证研究。该传感器在目标 miRNA 与探针结合时置换一条自互补报告链；被释放的报告链折叠成发夹结构，使荧光信号降低。报告链的自互补性有助于降低核酸...
微生物群体的异质性或分离现象已受到大量研究，但其对生物过程的真实影响仍不清楚。造成这一知识缺口的主要原因，是在动态过程条件下难以监测微生物群体异质性。在生物过程背景下，导致微生物群体异质性的主要概念可归纳为两种假设：第一种涉及单个微生物细胞在过程设备停留期间所经历的历史或路径；第二种涉及微生物群体作为风险分散策略的协同响应，以应对过...
高通量筛选旨在鉴定干扰蛋白质功能、活性或构象的小分子，可作为研究生理过程、通路或疾病模型靶点的化学生物学工具，并为药物化学中的治疗剂开发提供模板。荧光生物传感器是药物发现程序中极具吸引力的强有力工具，可应用于高通量筛选、命中化合物筛选后表征、先导化合物优化以及候选药物临床前评价。它们能够筛选选择性靶向酶活性、构象和/或功能的抑制剂，...
本文报道了一种选择性、快速、小样本量（2–4 µL）且灵敏的定量方法，用于检测病原菌细胞中的疏水生物分子并应用于生物传感。该方法基于聚噻吩聚合物点（polythiophene polymer dots, Pdots，约2.5 nm），通过氧化/聚合反应制备，并用透射电子显微镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、紫外光谱（U...
本文报道了一种基于9,10-二苯乙烯基蒽（DSA）探针聚集诱导发光（AIE）性质的荧光生物传感器，通过单链DNA（ssDNA）控制的自组装实现ssDNA的高灵敏检测，以及S1核酸酶活性和抑制的实时无标记传感，从而避免复杂制备过程和聚集导致猝灭（ACQ）效应。与现有技术相比，该DSA探针可通过简单有效路线合成，且传感采用无标记ssDN...
2-氧代戊二酸（2OG）是位于碳代谢与氮代谢交叉点的重要代谢物。近期研究发现，2OG 在原核生物氮代谢调控中发挥信号作用；在真核细胞中，由于肿瘤细胞三羧酸循环（TCA 循环）可发生 Warburg 效应等代谢改变，2OG 同样备受关注。在细胞水平追踪这一关键代谢物具有重要价值。为了在单个活细胞中可视化和监测 2-氧代戊二酸代谢，作者...
本文报道了由纳米颗粒-金属薄膜等离子体组装诱导的荧光“去猝灭”新现象及其生物传感应用。将荧光染料直接修饰于光滑金纳米薄膜表面时，由于染料与金属距离过近而发生完全猝灭；当在染料修饰膜上方吸附银纳米颗粒（AgNPs）形成纳米颗粒-薄膜金属结，且间距可调节至数十纳米时，原本猝灭的荧光被高效开启，产生强烈的表面等离子体耦合发射（SPCE）。...
荧光激活蛋白（FAPs）是一类新型荧光生物传感器平台，可用于蛋白质发现。现有 FAP 技术通常要求将 FAP 与目标蛋白进行重组融合，分子操作繁琐，限制了其应用与适应性。本文提出一种基于通用亲和试剂的替代策略，用于蛋白质检测。亲和试剂被工程化为双组分融合蛋白：特异性识别部分来源于 IgG 结合蛋白——金黄色葡萄球菌 Protein ...
本文提出一种简单、新颖且性能优异的碳点（C-dots）制备方法，并首次证明在H2O2和Fe2+同时存在时，C-dots的荧光强度会明显下降。基于该现象，作者将C-dots用作H2O2的荧光探针，在优化实验条件后，H2O2的检出限为0.1 μM。在此基础上，建立了一种环保、简单且灵敏的荧光生物传感器，用于检测胆碱和乙酰胆碱（ACh）。...
膜型1基质金属蛋白酶（MT1-MMP）的蛋白水解活性在癌细胞侵袭和转移中起关键作用。为在活癌细胞细胞外质膜表面以高时空分辨率可视化 MT1-MMP 活性，作者开发了一种基因编码荧光生物传感器。该传感器由增强型青色荧光蛋白（ECFP）和黄色荧光蛋白变体（YPet）通过 MT1-MMP 特异性底物肽 CPKESC NL FVLKD 连接...
NADH 是多种代谢反应中必需的氧化还原辅因子，胞质 NADH–NAD+ 氧化还原状态是糖酵解的关键参数。传统 NADH 测定依赖化学分析或自荧光成像，无法在单个活细胞的胞质中特异性评估 NADH。作者将细菌 NADH 结合蛋白 Rex 与绿色荧光蛋白变体环状置换 T-Sapphire 融合，构建遗传编码荧光生物传感器 Peredo...
荧光成像为在活细胞中可视化生物分子时空动态提供了有力手段，前提是具备针对目标分子的荧光生物传感器。本文介绍一种用于脂质第二信使磷脂酰肌醇3,4,5-三磷酸（PI(3,4,5)P3）的基因编码荧光生物传感器。该传感器克服现有脂质分析方法在空间与时间分辨率上的局限，能够明确显示PI(3,4,5)P3浓度不仅在质膜上，而且在高尔基体膜、内...
呋喃唑酮是一种用于防治动物和人类感染的硝基呋喃类抗菌药物，因其在环境中残留量大且具有强致癌性和遗传毒性，亟需快速灵敏的检测方法。本研究开发了一种基于铜绿假单胞菌PA1分泌的绿脓菌素被呋喃唑酮快速荧光猝灭的检测方法。通过亲和层析纯化绿脓菌素并表征其荧光性质，发现呋喃唑酮可特异性猝灭绿脓菌素荧光，据此建立了呋喃唑酮荧光检测方法。猝灭机制...
碳点（C-Dots）是一类具有光致发光、低毒性和良好稳定性的碳基纳米材料，被视为替代镉基量子点的新型荧光探针。本文系统总结碳点表面功能化设计原则，包括提高量子产率、增强长期稳定性和改善生物相容性。综述了通过表面钝化、共价/非共价修饰、金属配位、π-π堆积、溶胶-凝胶封装等策略构建荧光纳米传感器，以及用于活细胞、组织和动物成像的进展。...
本文制备了壳聚糖修饰的石墨烯磁性纳米片（GMCS），并将其用作病原菌的高灵敏荧光生物传感器，同时可辅助基质辅助激光解吸/电离质谱（MALDI-MS）检测。GMCS兼具荧光传感、背景抑制、共基质、纳米探针富集和外磁分离等功能，可用于水悬液或血液胶体中铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌的检测。由于细菌与GMCS间存在非共价相互作用，荧光强度随...
本文报道了一种基于金属–有机框架（MOF）吸附 DNA 的 H5N1 抗体荧光生物传感器。以 5'端标记 506-FAM 的短单链寡核苷酸作为荧光 DNA 探针，加入 H2dtoaCu-MOF 水溶液后，探针被 MOF 吸附，FAM 荧光因 MOF 的猝灭作用而显著降低。随后加入外切酶 I（Exo I），其从 3'端水解单链 DNA...
本文报道了一种基于氧化石墨烯（GO）平台的无标记、简便且高灵敏的发夹荧光生物传感器，用于检测DNA 3′-磷酸酶及其抑制剂。该体系设计了一种3′端带磷酸基团的发夹引物（HP），作为DNA 3′-磷酸酶的底物。当HP的3′-磷酸末端被DNA 3′-磷酸酶水解为3′-羟基末端后，可在Klenow片段聚合酶（KF polymerase）和...
恶性疟原虫（Plasmodium falciparum）的细胞还原电位影响信号转导、抗氧化防御及药物作用与耐药。传统方法破坏亚细胞完整性，难以实时测定。本研究采用人谷胱甘肽过氧化物酶-1（hGrx1）与氧化还原敏感绿色荧光蛋白（roGFP2）融合构成的谷胱甘肽生物传感器，系统表征药敏株3D7和耐药株Dd2胞质谷胱甘肽依赖还原电位（E...
一氧化氮/环鸟苷酸（NO/cGMP）信号在纹状体功能调控中重要，但其中粒神经元（MSN）内 cGMP 的具体作用机制仍不清楚。作者利用基因编码荧光生物传感器，包括新型高灵敏度 cAMP 传感器 Epac-SH150，分析 MSN 对 NO 的 cGMP 应答及其对 cAMP/蛋白激酶A（PKA）信号的影响。Cygnet2 cGMP ...
体液搜寻常是法医调查的关键环节。确认现场体液存在不仅可支持或反驳受害者、嫌疑人或证人的陈述，还可为后续身份识别提供重要DNA来源。然而，现有生物体液检测技术存在若干明确局限：常出现假阳性、不能同时检测多种体液、破坏样本且无法直观定位体液沉积物，这些缺陷可能因遗漏或误读证据而影响案件结果。生物传感器可将生物识别事件转换为可测量信号，实...