Environment-sensing merocyanine dyes for live cell imaging applications.
基于环境敏感染料的荧光生物传感器可在活细胞内实现内源蛋白激活的可视化与定量。紫精（merocyanine）染料因亮度高、激发与发射波长长，并能随微环境变化产生明显荧光响应，而特别适合活细胞成像。本文通过5种给体杂环与5种受体杂环的组合反应，系统合成了25种紫精染料，考察结构特征对染料亮度、环境响应性和光稳定性的影响。其中4种染料表现...
Bloch surface wave-enhanced fluorescence biosensor.
本文报道了一种用于分子分析物高灵敏检测的荧光检测信号放大新方法。该方法基于携带一维光子晶体（1DPC）的传感器芯片，芯片由两个堆叠段组成：上段在激发波长支持布洛赫表面波（BSW），下段作为荧光发射波长的布拉格镜。通过共振耦合到BSW，传感器表面电场强度显著增强，从而提高荧光标记物的激发速率；布拉格镜则减少荧光向基底泄漏，并将发射光定...
Detection of lead (II) with a "turn-on" fluorescent biosensor based on energy transfer from CdSe/ZnS quantum dots to graphene oxide.
本研究报道了一种基于CdSe/ZnS量子点（QDs）向氧化石墨烯（GO）能量转移的“开启”型荧光生物传感器，用于检测Pb2+。将适配体功能化的CdSe/ZnS QDs与GO片层混合后，适配体偶联的QDs通过π-π堆积结合到GO表面，形成GO/适配体-QD复合物，使QDs荧光被GO淬灭。该复合物作为Pb2+检测平台：当体系中存在Pb2...
Structural prediction of a rhodamine-based biosensor and comparison with biophysical data.
本文针对此前报道的一种用于检测无机磷酸盐（Pi）的蛋白荧光生物传感器进行结构预测。该传感器以大肠杆菌磷酸结合蛋白（PBP）为支架，并在 A17C 和 A197C 突变位点共价连接两个四甲基荧光素（RHO）荧光团。作者采用经典分子动力学和 Car–Parrinello/分子力学（CP/MM）混合模拟，分别构建无 Pi 和有 Pi 状态...
Fluorescent sensors of protein kinases: from basics to biomedical applications.
蛋白激酶是调控几乎所有生物过程的关键酶类，其结构折叠相似，但作用机制、调控方式、底物特异性和亚细胞定位差异显著。传统放射性终点检测无法在天然环境中实时表征其动态活性。荧光生物传感器的发展为在活细胞中实时、高时空分辨率地研究蛋白激酶行为与调控提供了新途径。目前已发展两大类传感器：一类是遗传编码的单链荧光共振能量转移（FRET）生物传感...
An ultra-high sensitive platform for fluorescence detection of micrococcal nuclease based on graphene oxide.
微球菌核酸酶（MNase）是金黄色葡萄球菌（S. aureus）分泌的胞外核酸酶，优先降解单链核酸。MNase 的存在可作为鉴定 S. aureus 的依据，其含量可用于评价该菌致病性。本文基于 MNase 诱导 DNA 链断裂以及氧化石墨烯（GO）对不同长度单链 DNA（ssDNA）亲和力的差异，构建了一种超高灵敏且选择性良好的 ...
A gold nanorods-based fluorescent biosensor for the detection of hepatitis B virus DNA based on fluorescence resonance energy transfer.
本研究设计了一种包含金纳米棒(AuNRs)和荧光素(FAM)的荧光共振能量转移(FRET)体系，用于检测乙型肝炎病毒(HBV) DNA序列。采用种子介导表面活性剂导向法合成AuNRs，其表面包覆一层十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，使AuNRs带正电。将FAM标记的单链DNA(FAM-ssDNA)加入AuNRs悬浮液后，探针DNA吸...
Fluorescent aptamer-functionalized graphene oxide biosensor for label-free detection of mercury(II).
本文通过氧化石墨烯（GO）荧光猝灭实现了汞(II)离子（Hg2+）的无标记荧光检测。经单链DNA适配体功能化的水溶性GO纳米片，在无Hg2+时，于488 nm激发下在600 nm处呈现强荧光发射。当水溶液中出现Hg2+时，由于胸腺嘧啶–Hg2+–胸腺嘧啶复合物的形成，Hg2+被夹在发夹状双链DNA之间，并使Hg2+靠近GO片表面。因...
A sensor of protein O-glycosylation based on sequential processing in the Golgi apparatus.
蛋白O-糖基化可通过O-糖链遮蔽调控新生蛋白的蛋白水解加工位点。为建立适用于大规模筛选的检测方法，作者构建了一种荧光生物传感器，其O-糖基化位点紧邻furin切割位点。正常O-糖基化时，糖链遮蔽furin位点，furin不能切割连接肽，阻断域使FAP无法结合染料，传感器无荧光；O-糖基化失败或受抑制时，furin切割连接肽并释放阻断...
Femtogram-level detection of Clostridium botulinum neurotoxin type A by sandwich immunoassay using nanoporous substrate and ultra-bright fluorescent suprananoparticles.
本文报道了一种简单、稳健的荧光生物传感器，用于在复杂真实基质中超灵敏检测肉毒梭菌神经毒素A（BoNT/A）。该传感器通过超亮、光稳定的染料掺杂有机硅酸盐纳米颗粒（DOSNP）标记物与高比表面积纳米多孔有机硅酸盐（NPO）薄膜协同实现本征信号放大。直径约22 nm的DOSNP具有超过200倍游离染料的等效荧光，并与抗体偶联，平均每个抗...
Fluorometric enzymatic autoindicating biosensor for H2O2 determination based on modified catalase.
本文旨在开发可用于连续监测的可逆光学生物传感器，并提出一种基于修饰催化酶的过氧化氢（H2O2）荧光生物传感器。生物识别元件为牛肝催化酶（Catalase, Cat），先与氧敏感钌荧光化合物（CM-Ru）共价连接形成 Cat–Ru，利用 H2O2 在催化酶作用下可逆歧化为 O2 和 H2O 的反应进行测定。首先优化了荧光酶体系用于批量...
A novel fluorescent biosensor for detection of target DNA fragment from the transgene cauliflower mosaic virus 35S promoter.
本文报道了一种用于检测转基因生物（GMOs）的简便荧光方法。由于花椰菜花叶病毒（CaMV）35S 启动子被广泛用于大多数转基因植物，作者以该启动子中的一段目标 DNA 片段（DNA-T）为检测对象。方法将全长富鸟嘌呤单链序列拆分为 Probe 1 和 Probe 2 两个片段，每个片段均含有两个 GGG 重复。在 K+ 和小檗碱存在...
Development of a rapid low cost fluorescent biosensor for the detection of food contaminants.
本研究开发了一种用于抗体法检测食品相关污染物的原型荧光生物传感器，并对其性能进行了表征。该传感器典型抗体结合信号为200–2000 mV，短期噪声为9.1 mV，4 h基线斜率为–0.016 mV/s；体相信号检测重复性（n=23）和再现性（n=3）均低于2.4%CV。作者利用两个食品相关模型体系评价检测单元，证明其既能监测结合事件...
Dual on-off and off-on switchable oligoaziridine biosensor.
本文报道了一种水溶性、生物相容的含蒽基侧链寡氮丙啶生物传感器，采用超临界二氧化碳中 N-取代氮丙啶的自由基聚合进行绿色合成。通过比较加入 100 当量金属氯化物溶液前后体系的荧光强度，考察了该传感器对一系列金属离子的结合能力。该传感器在水溶液中对金属阳离子表现出快速、简单且高光学灵敏度的双响应行为，即 off-on 与 on-off...
Detection of vimentin serine phosphorylation by multicolor Quenchbodies.
蛋白磷酸化是细胞内信号转导的关键事件，能够特异性识别目标蛋白特定磷酸化位点的荧光生物传感器对细胞生物学研究和药物筛选具有重要价值。波形蛋白（vimentin）是最丰富的中间丝蛋白，其特定丝氨酸残基在细胞周期依赖方式下发生磷酸化，磷酸化会改变蛋白结构与功能特性，进而影响细胞生物学性质。本文报道利用新型荧光生物传感器 Quenchbod...
Direct and dynamic detection of HIV-1 in living cells.
在基础与应用 HIV 研究中，可靠检测病毒组分对监测感染进展至关重要。虽然体外检测病毒结构蛋白已用于诊断，但此前无法在不进行病毒遗传修饰的情况下，直接在活细胞中动态可视化 HIV。本文报道一种新型荧光生物传感器，用于动态追踪 HIV-1 在活细胞中的形态发生。作者通过免疫骆驼并筛选单域抗体库，获得特异性结合 HIV-1 衣壳蛋白 C...
Continuous sensing of tumor-targeted molecular probes with a vertical cavity surface emitting laser-based biosensor.
分子光学成像是研究活体分子事件的重要技术，但现有方法难以在清醒、活动受试者中进行长期连续测量。为此，作者设计了一种新型轻量微型生物传感器，用于体内连续光学传感。该传感器包含封闭的垂直腔面发射半导体激光器（VCSEL）和相邻一对近红外光学滤波探测器，并采用双传感器同时探测正常与病变肿瘤位点。在体模和体内研究确认传感器精确后，作者在荷有...
A ligation-triggered highly sensitive fluorescent assay of adenosine triphosphate based on graphene oxide.
本文报道了一种基于氧化石墨烯（GO）和ATP依赖酶促反应（ATP-DER）的简单、无扩增、高灵敏荧光生物传感器，用于检测三磷酸腺苷（ATP）。传感体系由带缺口的DNA双链和GO组成：FAM标记的模板T1与半探针P1、P2杂交形成含单链缺口的DNA双链底物。在T4 DNA连接酶和ATP存在下，缺口被连接为稳定的无缺口双链，该双链对GO...
Turn-on fluorescence sensor based on single-walled-carbon-nanohorn-peptide complex for the detection of thrombin.
蛋白酶在癌症、退行性疾病、凝血障碍、炎症和感染性疾病等多种疾病中发挥关键作用，因此亟需快速、灵敏的蛋白酶检测方法。本文首次报道了一种基于碳纳米管（CNT）的蛋白酶生物传感平台，并采用肽作为荧光探针。以单壁碳纳米角（SWCNHs）和凝血酶（thrombin）为例验证该策略：经硝酸氧化引入羧基的 SWCNHs 可吸附荧光素标记肽（FAM...
Fluorescent SSB as a reagentless biosensor for single-stranded DNA.
解旋酶是一类重要的能量转换酶，通常将 ATP 水解与碱基配对核酸链的分离相偶联。研究其生化机制需要能够以不同方式监测反应进程的检测方法。本文以大肠杆菌单链 DNA 结合蛋白（SSB）为蛋白框架，构建一种用于单链 DNA（ssDNA）的无试剂荧光生物传感器。SSB 可快速、高亲和且特异性地结合 ssDNA；在该蛋白上连接荧光团后，结合...