本文讨论一种利用长程表面等离子体（LRSP）高效激发和收集荧光标记生物分子荧光的生物传感器方案。该方案属于等离子体增强荧光（PEF）新途径，采用 Kretschmann 衰减全反射（ATR）构型进行实验与理论研究。所采用的层结构由低折射率氟聚合物层、薄金膜以及溶胀于水样中的大结合容量 N-异丙基丙烯酰胺（NIPAAm）基三维水凝胶基...
本研究通过不同质子束通量选择性辐照聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜表面，在辐照区域生成羧基，并对功能化 PET 表面的润湿性、化学结构和化学组成进行表征。结果表明，辐照区成功生成羧基，且其相对含量随通量变化。随后，将炭疽毒素探针 DNA 选择性固定于辐照区，Cy3 标记的目标 DNA 与固定探针 DNA 杂交；同时，将肝癌特异性 ...
本文基于聚二炔（PDA）超分子体系提出三种信号放大策略，用于人免疫球蛋白E（hIgE）的超灵敏检测。在芯片制备过程中引入乙二胺作为间隔交联剂，并将抗hIgE适配体作为识别受体，构建PDA脂质体生物传感器。仅通过一次响应，该传感器即可检测低至1.0 ng/mL以下的hIgE。为进一步提高蛋白质检测灵敏度，引入多克隆hIgE抗体作为外部...
活细胞荧光生物传感器通常需要繁琐优化，且依赖具有合适靶标特异性的天然配体。本文报道了一种基于工程化纤连蛋白III型单体（FN3 monobody）支架的荧光生物传感器，可通过高通量筛选改造为结合不同靶标的探针。作者以特异性识别激活态Src家族激酶（SFK）的monobody 1F11为基础，在其表面连接一种亮的环境敏感荧光染料，使染...
线粒体超氧闪烁（mSOFs）是线粒体超氧量子化生成的随机事件。本研究利用肌肉特异性表达新型线粒体靶向超氧生物传感器 mt-cpYFP 的转基因小鼠，检测趾短屈肌（FDB）肌纤维在静息、强烈活动和病理状态下的 mSOF 活性。结果显示，骨骼肌中的 mSOF 活性依赖于电子传递链（ETC）和腺嘌呤核苷酸转位酶（ANT）功能，但不依赖于亲...
本文报道了一种用于检测二价汞离子（Hg2+）的新型荧光生物传感器，具有较高选择性和灵敏度。传感机制基于Hg2+诱导的鸟嘌呤（G）淬灭：5'端标记羧基荧光素（FAM）、3'端含鸟嘌呤段的单链信号探针，在Hg2+存在下通过T–Hg2+–T错配碱基对的Hg2+介导配位折叠为双链样结构，使3'端鸟嘌呤段靠近5'端FAM染料，通过光诱导电子转...
基于氧化石墨烯（GO）对不同长度单链DNA（ssDNA）亲和力存在显著差异，本文首次报道了一种GO-DNAzyme生物传感器，用于铅离子（Pb2+）的放大荧光“开启”检测。FAM标记的DNAzyme-底物杂交体同时作为分子识别模块和信号报告单元，GO作为超猝灭剂。无Pb2+时，杂交体中的长ssDNA环与GO结合，使FAM荧光被强烈猝...
高通量筛选（HTS）可鉴定生物过程的化学调节剂，但细胞培养模型中筛选出的化合物在体内常有毒性或药理学不活跃。整动物模型筛选有助于避免这些问题并加速药物开发。秀丽隐杆线虫（C. elegans）体积小（<1 mm），可经济地液体培养和分配，且实验可操作性强，适合 HTS。本文描述了培养并分配荧光线虫品系，用于高通量筛选化学库或检测改变...
本文报道了首个基于胺功能化镧系掺杂NaYF4纳米晶的时间分辨荧光共振能量转移（TR-FRET）生物传感器。作者采用改进的一步溶剂热法，以2-氨基乙基磷酸二氢盐（AEP）为表面活性剂和封端剂，合成水溶性、表面富氨基的立方相NaYF4:Ce/Tb纳米晶。纳米晶粒径约20–40 nm，Ce3+敏化Tb3+产生强绿光发射，Tb3+ 5D4态...
抗体和人工抗原结合蛋白（AgBP）家族均由恒定多肽骨架支撑的一组超变（或随机化）残基位点构成，特定抗原的结合位点由这些超变残基中的部分残基形成。本文证明，可将这些家族中的任意 AgBP 转化为针对目标抗原的无试剂荧光生物传感器：先通过位点定向突变将某个对抗原结合贡献很小或不重要的超变残基突变为半胱氨酸，再将溶剂致变色荧光团偶联到该突...
生物传感器开发中两种技术很有前景：室温溶胶-凝胶法制备微孔玻璃，以及利用对特定分析物发生荧光淬灭的荧光化合物。本研究将二者结合构建铁生物传感器。为优化对铁(II/III)的特异性，将铜绿假单胞菌产生的荧光铁载体绿脓菌素固定在三种多孔溶胶-凝胶玻璃配方中，A、B、C 因加水量不同，水:硅摩尔比 R 分别为 5.6、8.2、10.8。将...
钠/碘化物同向转运体（NIS）主要负责甲状腺碘化物积累以合成甲状腺激素，也可转运硫氰酸盐、硝酸盐、氯酸盐、高氯酸盐和高铼酸盐等亲脂性阴离子。部分 NIS 底物具有生理或临床意义，另一些则是环境污染物。本研究评估黄色荧光蛋白变体 YFP-H148Q/I152L 作为生物传感器监测 NIS 底物细胞摄取的能力。纯化 YFP-H148Q/...
本文设计了一种新型“开启型”荧光 Cu2+ 生物传感器，基于石墨烯–DNAzyme 催化信标。二维石墨烯具有独特的表面性质和强淬灭能力，可同时作为 Cu2+ 依赖型 DNAzyme 的“支架”和“淬灭剂”，促进自组装石墨烯淬灭 DNAzyme 复合物形成。当 Cu2+ 存在时，其诱导的催化反应破坏石墨烯–DNAzyme 构象，产生内...
为评估巨花素（gigantol, 1）类似物对 Ca2+-钙调蛋白（CaM）及 Ca2+-CaM-钙调蛋白敏感磷酸二酯酶 1（PDE1）复合物的影响，作者合成了四类结构类似物：1,2-二苯乙烷（2–11）、二苯甲烷（13–15）、1,3-二苯基丙烯酮（16–18）和 1,3-二苯基丙烷（20–22）。体外酶学研究表明，除化合物 11...
本文构建了一种新型、敏感且特异的人钙调蛋白（hCaM）荧光生物传感器 hCaM L39C-mBBr/V91C-mBBr。该传感器可用于在溶液中检测具有相反荧光信号的配体，即钙离子（Ca2+）和钙调蛋白抑制剂。作者将该装置成功应用于分析 Ca2+ 对三氟哌嗪（TFP）结合 CaM 的变构效应：Ca2+ 的表观解离常数 Kd 为 0.2...
β-内酰胺酶与环境敏感荧光素偶联于催化位点附近Ω-loop第166位，是检测β-内酰胺抗生素的高效生物传感器，但其分子机制尚不清楚。本研究报道A类β-内酰胺酶PenP（来自Bacillus licheniformis 749/C）经E166C突变后在166位偶联荧光素的晶体结构，包括apo形式PenP-E166Cf及与cefotax...
本文基于染料标记单链DNA与双链DNA的杂交，开发了一种以氧化石墨烯（GO）为平台的荧光生物传感器，用于序列特异性识别双链DNA（dsDNA）。FAM标记的单链DNA（ssDNA）吸附于GO表面时，其荧光被GO通过荧光共振能量转移淬灭。加入目标dsDNA后，SV40病毒T抗原基因4424–4440（gp6）区的同嘧啶/同嘌呤双链片段...
小分子-蛋白相互作用检测对化学遗传学、分子诊断和药物开发具有重要意义。本文报道了广义末端保护新发现：当小分子-DNA嵌合体中的小分子部分与其蛋白靶标结合时，可抵抗多种DNA外切酶降解。该机制将小分子-蛋白相互作用检测转化为对不同结构DNA的检测，为小分子分析提供了有用机制。基于此，作者发展了一种无标记均相荧光生物传感器策略，利用双链...
本研究建立了一种结合纳米制造技术的高灵敏、高选择性蛋白检测技术。作者采用电子束光刻和深反应离子刻蚀制备了间距200 nm、高度1000 nm的二氧化硅纳米柱芯片，并将对血管内皮生长因子（VEGF）具有高亲和力的荧光肽通过3-氨基丙基三乙氧基硅烷和戊二醛自组装单层固定在纳米柱表面。在荧光分光光度计和荧光扫描图像分析下，纳米柱上荧光肽的...
本文提出一种用于慢性荧光生物传感器长期监测的无线可编程植入电子平台。长期无线植入荧光强度传感器面临生物相容性、传感器长期稳定性以及低功耗微型化电子设计等挑战。该平台基于IEEE 802.15.4-2003协议实现双向遥测，可在极低功耗下运行，支持超过三年的电池寿命，并允许多个传感器无线组网。在单次荧光测量中，电路驱动激光二极管激发传...