本文报道了一种用于实际样品中铅(II)离子（Pb2+）检测的荧光生物传感器。该传感器通过构建 Pb2+ 特异性 L-DNAzyme 实现，L-DNAzyme 是天然核酸构建的 D-DNAzyme 的对映体。传感器由 3′端修饰淬灭剂的 L-酶链和 5′端修饰荧光团、3′端修饰淬灭剂的 L-底物链组成，二者形成复合物。当存在 Pb2+...
分子信标(MB)生物传感器探针用于检测核酸靶标，在科学界受到极大关注。这种兴趣源于MB探针在独特敏感性和特异性方面的操作特性。MB生物传感器的设计不仅需要优化与核酸靶标杂交的环序列，或优化茎的长度以调节灵敏度，还需要选择合适的荧光报告基团，以便探针与靶序列杂交时产生信号转导读出。传统有机荧光染料大多用于MB检测中的信号报告，但与半导...
半胱天冬酶（caspases）通过蛋白水解活性介导凋亡性细胞死亡。当细胞内 caspase 被激活到现有技术可检测的水平时，通常认为随后会发生凋亡。然而，越来越多的证据表明，在正常健康细胞中，同一组 caspase 还具有其他功能，可能以较低酶活水平存在。非凋亡 caspase 活性的研究受到低水平 caspase 活性检测困难以及...
DNA 稳定银纳米团簇（Ag-DNA）作为活细胞分子研究的多功能纳米试剂具有广阔前景。这些荧光纳米材料独特性质允许通过简单改变 DNA 序列构建细胞内光学传感器，并实现细胞毒性可调。研究三种 Ag-DNA 纳米试剂设计，它们在活细胞内对胞内环境产生光学响应，并具有离子传感能力。其序列依赖的胞内荧光响应包括：(1) DNA 发夹结构出...
碱性磷酸酶（ALP）在磷酸盐代谢中起重要作用，其水平异常可能与肝胆疾病、骨病、乳腺癌、前列腺癌和糖尿病等相关，因此需要开发简单、灵敏的方法监测ALP活性。本研究提出一种基于Cu(II)依赖DNAzyme（Cu-Enzyme）的简单、高选择性和高灵敏荧光生物传感器用于ALP活性测定。Cu-Enzyme被分为Cu-Enzyme 1和Cu...
本文通过一锅水热法简便合成了高质量DNA-CuInS2量子点（QDs），其荧光量子产率高达23.4%。L-半胱氨酸（L-Cys）和特定序列DNA作为共配体稳定CuInS2 QDs；其中DNA配体包含硫代磷酸酯域和功能域，前者通过硫原子参与纳米晶表面钝化并作为配体，后者用于生物识别。所得DNA-CuInS2 QDs具有水溶性好、稳定性...
遗传编码的荧光蛋白（FP）生物传感器可用于监测活细胞和组织中的细胞事件。由于多数探针最初针对单光子激发设计，其宽双光子激发（2PE）截面和尚未充分理解的漂白特性，使双光子激光扫描显微镜（TPLSM）应用困难。本文提出一种简化FRET型荧光生物传感器在TPLSM中使用的方案。首先利用活细胞中表达的FRET标准蛋白评估并优化TPLSM系...
二硫化钼（MoS2）纳米材料具有与单链DNA（ss-DNA）的天然亲和力和对荧光染料的淬灭能力。本文开发了一种基于水溶性MoS2纳米片和BstUI限制性内切酶的简单荧光生物传感器，用于p16启动子DNA甲基化分析。FAM标记探针DNA（P）先与未甲基化靶DNA（T1）和甲基化靶DNA（T2）杂交形成部分双链DNA（pds-DNA），...
黏蛋白型O-糖基化是高尔基体中重要的蛋白质翻译后修饰，由多达20种GalNAc转移酶亚型启动，各亚型具有不同的底物特异性。该酶家族调控大量分泌途径蛋白，其失调与多种人类疾病相关。本文介绍一种在分泌途径中转运的蛋白基荧光传感器，用于在活细胞中监测GalNAc转移酶活性。传感器可设计为广谱（pan）或亚型特异性。其结构包含荧光激活蛋白（...
在980 nm近红外光激发下，Tm3+和Yb3+掺杂氟铪玻璃具有上转换发光特性，可发射可见光。本文利用该性质，将上转换玻璃（UCG）作为激发源，与化学修饰的葡萄糖氧化酶（GOx-FS）结合，设计并评价了一种用于葡萄糖测定的无试剂荧光生物传感器。GOx-FS由荧光素衍生物修饰葡萄糖氧化酶制得，其荧光强度在葡萄糖酶促反应过程中发生变化。...
单体近红外（NIR）荧光蛋白（FPs）作为蛋白标签和生物传感器组件，在深组织成像与多色显微中需求很高。作者从细菌光敏色素工程化得到三个亮、光谱可区分的单体近红外荧光蛋白，称为 miRFPs，可像 GFP 类荧光蛋白一样使用，仅依赖内源胆绿素。miRFPs 在哺乳动物细胞中比其它单体近红外荧光蛋白亮 2–5 倍，蛋白融合定位良好，支持...
癌症是全球主要死因之一，转移导致超过90%的癌症死亡。抑制癌症侵袭（转移初始步骤）亟需新疗法，但由于缺乏在三维微环境中监测侵袭过程的工具，癌症侵袭调控机制仍不清楚。本文报道一种双链锁核酸（dsLNA）生物传感器，用于研究三维集体癌症侵袭。该探针由5′端连接供体荧光素和相邻3′端连接暗淬灭剂Iowa Black FQ的两条DNA/LN...
8-氨基-1-萘磺酸盐（ANS）是生物化学分析中广泛使用的荧光探针分子。本文报道了通过基于静电相互作用以及 ANS 与带正电层状双氢氧化物（LDH）纳米片之间两种可能弱相互作用——氢键和诱导静电相互作用——的小阴离子层层组装技术，制备 ANS/LDH 纳米片超薄膜（UTFs）。所得 UTFs 具有长程有序的周期性层状堆叠结构，在干空...
在人类和动物暴露过程中，霉菌毒素常以混合物形式存在。本研究开发了一种基于HEK-293人胚胎肾细胞的荧光生物传感器，用于快速、简便地检测并评价由禾谷镰刀菌产生的常见食品污染物脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）和玉米赤霉烯酮（ZEN）。作者构建了TRE-copGFP和ERE-TagRFP重组质粒，并通过脂质介导的高效DNA转染方法共转染HE...
血红素加氧酶（HO）是广泛存在的酶，在炎症、细胞信号、血红素清除和铁获取中起关键作用。HO 利用保守组氨酸配位血红素铁，将血红素氧化裂解为胆绿素（BV）。由于 His 到 Ala 突变体在体外不能将血红素转化为胆绿素，His-血红素相互作用一直被认为对酶活性必不可少。本研究在大肠杆菌中异源共表达多种 HO 突变体与荧光胆绿素生物传感...
大多数细菌在自然环境中以生物膜等多细胞结构生长，环二鸟苷酸一磷酸（c-di-GMP）是调控浮游与固着生活方式转换的关键第二信使，对生物膜形成至关重要。在假单胞菌 Pseudomonas putida KT2440 中，具有二鸟苷酸环化酶活性的多结构域反应调节蛋白 Rup4959 过表达时，胞内 c-di-GMP 水平升高，导致生物膜...
酪氨酸酶在黑色素合成中起关键作用，也是黑色素瘤的重要生物标志物，因此亟需利用生物相容材料高灵敏检测其活性。本文报道了一种基于多巴胺功能化金/银纳米团簇（Dopa-Au/Ag NCs）的便捷、高灵敏荧光生物传感器，用于酪氨酸酶活性检测。具有氧化还原性质的多巴胺通过酰胺键共价连接在 Au/Ag NCs 表面，形成具有强蓝色荧光的 Dop...
本研究以聚丙烯酰胺凝胶为固定基质，将锌指肽与荧光染料吖啶橙共同包埋于微孔板中，构建了一种用于检测牛奶样品中锌离子的荧光生物传感器。锌指肽本身不具备信号转导机制，当锌离子存在时，肽链发生折叠并形成疏水核心或疏水沟槽，疏水性荧光染料进入该微环境后荧光发射增强，从而实现信号转换。在优化条件下，传感器对锌离子在0.001–10 mg/L范围...
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）是去乙酰化酶（sirtuins）和多聚腺苷二磷酸核糖聚合酶（PARPs）等 NAD+ 消耗酶的关键底物，这些酶分布于细胞核、胞质和线粒体。亚细胞区室中 NAD+ 浓度的波动被认为可调节相应酶活性，但长期以来缺乏直接测量细胞内区室化游离 NAD+ 的方法。本文报道了一种基因编码荧光生物传感器，用于直接监...
线粒体是真核细胞能量产生与胞内信号转导的关键细胞器，其功能障碍常伴随并促进人类疾病。超氧化物是线粒体产生的主要活性氧（ROS），但其在体内的实时检测长期存在困难。本文描述了将循环置换黄色荧光蛋白（cpYFP）表征为线粒体超氧化物与 pH 动态生物传感器的方法。体外表征显示，cpYFP 对超氧化物相对于其他 ROS 具有较高选择性，同...