本研究开发了一种基于氧化石墨烯（GO）与单链 DNA（ssDNA）适配体的新型荧光生物传感平台，用于高灵敏、高选择性地检测肝癌生物标志物甲胎蛋白（AFP）。该平台的核心机制是：5'端标记荧光染料 FAM 的 ssDNA 与 GO 通过 π-π 堆积作用形成 GO–ssDNA 杂化结构后，FAM 的荧光被 GO 有效猝灭；当 AFP ...
上皮细胞黏附分子（EpCAM）在肿瘤发生和发展中发挥重要作用，是癌症诊断、预后和治疗的重要肿瘤信号分子。本文开发了一种无酶、高灵敏荧光生物传感器，将基于适配体的 EpCAM 识别与 toehold 辅助 DNA 循环放大策略相结合，用于 EpCAM 的灵敏、特异性荧光检测。由于 EpCAM 与相应适配体之间高度特异性结合，在 EpC...
本文提出一种用户友好、高灵敏的流感A(H1N1)病毒检测方法，利用量子点(Qdot)-适配体信标与三维(3D)光子晶体(PC)中的光导协同作用。采用基于荧光探针的“OFF–ON”检测方案：先制备Qdot-适配体信标与暗淬灭剂标记的守护DNA(G-DNA)混合物，通过荧光共振能量转移(FRET)将Qdot荧光淬灭至极低水平，即OFF态...
本文构建了一种基于DNA模板银纳米簇（DNA-Ag NCs）的荧光核酸探针，用于肿瘤抑制基因p53的“开启”型荧光检测。该探针为发夹结构，包含C富集序列、p53识别序列和阻断序列。无目标时，阻断序列与C富集序列互补配对，使C富集模板被锁定，Ag+还原后形成无荧光的大银颗粒；加入p53目标DNA后，目标与识别序列杂交并打开发夹，释放C...
金属有机配位聚合物（CPs）因制备简便、多孔、组成灵活和结构可设计而受到关注，并在生物传感器、药物递送和催化中展现应用潜力。本研究系统考察了腺苷一磷酸（AMP）和鸟苷一磷酸（GMP）与多种镧系离子形成的混合核苷酸/镧系配位聚合物纳米颗粒的 DNA 吸附性质。结果表明，AMP 和 GMP 与多数镧系离子形成带负电的 CP 纳米颗粒，因...
多模干涉（MMI）波导可用于产生波长依赖的斑点图案，使单个光流片能够同时检测多种分析物，适用于疾病诊断。光流片系统需要在尽可能少荧光标记分子下检测DNA、蛋白质或病毒，并支持多目标同时检测。此类多斑点图案的保真度对高灵敏度和准确目标识别非常重要。为提高环境稳定性，本文在SiO2基波导中引入埋入肋结构。通过实验与仿真，本文探索了基于反...
植物激素脱落酸（ABA）在调节根生长、根系构型及向水性等适应性反应中起关键作用。ABA 通过 PYR/PYL/RCAR 受体和 PP2C 共受体感知，PYL8/RCAR3 在调节主根和侧根生长中发挥不可替代作用。本文证明，ABA 特异性稳定 PYL8 并诱导其在根细胞核中积累；该过程需要 PYL8 感知 ABA，并导致根中 PYL8...
纤毛与细胞周期通过共享的中心粒/基体机制紧密偶联。中心粒在纤毛基体中成核纤毛轴丝，并在中心体处隔离周中心粒基质以组织有丝分裂纺锤体；纤毛可响应生长信号，触发纤毛回缩和细胞周期再进入。本文报道一种荧光纤毛/细胞周期生物传感器，可在细胞和诱导型小鼠中同时标记细胞周期阶段与纤毛组装/解聚动力学，实现活体成像。该三顺反子报告系统包含 ARL...
催化性核酸如DNAzyme已被广泛用于构建生物传感器，尤其用于金属离子分析，但传统DNAzyme荧光传感器常存在背景波动且相对较高。本文提出一种温度鲁棒的DNAzyme生物传感器，在不同温度下实现超低背景，从而高灵敏、稳健地检测金属离子。该传感器不直接标记底物输出荧光，而是采用顺序检测过程，利用一对邻近荧光探针确认极低背景，不受切割...
本文报道了一种用于检测 Argonaute 2（Ago2）活性的新型 DNAzyme 生物传感器。该传感器以目标 Ago2 启动的滚环扩增（RCA）与 8-17 DNAzyme 介导的双重信号放大策略为基础。底物 RNA（sRNA）5'端含引物序列、3'端含阻断序列；Ago2 与引导 RNA（gRNA）形成活性 RISC 后切割 s...
本文开发了一种基于聚集诱导发光（AIE）探针和氧化石墨烯（GO）的简便、灵敏、无标记适配体荧光生物传感器，用于氯霉素（CAP）检测。该传感器以 CAP 特异性 DNA 适配体 C-Apt 为识别元件，以短烷基链二苯乙烯基蒽衍生物 DSAC2N 为荧光探针，以低氧化度 GO 为荧光猝灭剂。初始状态下，DSAC2N 与 C-Apt 通过...
胞内 NADPH 浓度分析是设计微生物生产菌株和工艺优化的前提。mBFP 是一种源自宏基因组的蓝色荧光蛋白，其荧光依赖 NADPH 结合。本文对 mBFP 进行了表征，结果显示其对 NADPH 具有高度特异性结合（KD 0.64 mM），不结合 NADH，并仅放大 NADPH 的内源荧光。mBFP 还能催化 NADPH 依赖的苯甲醛...
本研究提出一种无标记荧光生物传感器，用于超灵敏、简便地检测金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）的mecA基因。该传感器采用外切酶III（Exo III）辅助的级联信号放大策略，以3′端突出发夹探针（HP）作为目标识别元件，以笼式G-四链体作为信号报告元件。无mecA基因时，HP探针不能被Exo III消化，G...
光学石墨烯生物传感器用于核酸检测时，关键挑战在于合理选择石墨烯化学结构、纳米材料分散状态、离子强度以及分子相互作用机制。本研究比较了荧光素标记单链DNA探针（FAM-DNA）与互补单链靶标DNA（cDNA）在三种石墨烯材料上的相互作用，以筛选最适合核酸检测的平台。石墨烯氧化物（GO）、羧基石墨烯氧化物（GO-COOH）和聚乙二醇氨基...
本文报道了一种均相、无酶、等温荧光生物传感器，用于核酸的高灵敏检测。该体系将熵驱动催化（EDC）策略与催化发夹组装（CHA）反应相结合，实现双信号输出放大。目标DNA（T-DNA）通过toehold域与预组装三链双链（TD）杂交，置换输出链（OS）并启动EDC过程；OS一方面打开荧光报告I（FR I），另一方面暴露toehold域与...
氧化酶模拟纳米酶因无需过氧化氢而具有吸引力，但相关实例较少，尤其能够催化荧光底物氧化的纳米酶更为罕见。本文报道氧化镍（NiO）纳米颗粒在生理pH下可作为氧化酶模拟纳米酶，催化荧光底物Amplex red (AR)氧化为红色荧光产物resorufin。NiO的催化活性显著高于常用氧化酶模拟纳米酶CeO2，且活性来源于NiO纳米颗粒本身...
本文报道了一种低成本、易操作的通用生物传感器平台，可高灵敏、高选择性地检测多种分析物。作者将特异性适配体序列整合到引物-模板一体化DNA模板中，并利用单层氧化石墨烯（GO）作为可逆、非特异性抑制剂。无目标物时，DNA模板通过π-π堆积被GO约束，信号较低；存在目标物时，目标-适配体相互作用诱导适配体构象变化，使DNA-目标复合物从G...
本文报道了一种基于含荧光2-氨基嘌呤（2-AP）核苷碱基类似物的分裂G-四联体（split G-quadruplex）的简单、序列特异性DNA检测方法。在该传感器中，含2-AP的G-四联体被拆分为两个片段，并分别连接靶标特异性悬垂序列。两个独立的G-四联体片段仅在互补靶DNA存在时才能形成具有活性的G-四联体结构，从而引起2-AP荧...
本文描述了一种基于双链DNA模板铜纳米簇（CuNCs）和外切酶III（Exo III）诱导靶信号循环放大的无标记汞(II)离子检测方法。所合成的DNA-Cu纳米簇与Exo III环放大技术结合，用于超高灵敏度检测汞(II)离子，检测信号表现为荧光强度显著降低。在最优实验条件下，Hg2+浓度在0.04–8 nM范围内与荧光强度呈明显线...
保留利用选择性钩（RUSH）系统可通过将荧光生物传感器（如绿色荧光蛋白 GFP 与链霉亲和素结合肽 SBP 的融合蛋白）定位到不同亚细胞区室，并利用过量链霉亲和素将其保留；加入生物素后竞争性破坏该相互作用，使生物传感器从“钩”上释放。本研究构建稳定共表达可溶性分泌型 SBP-GFP（ss-SBP-GFP）和内质网腔定位链霉亲和素的人...