卵巢肿瘤/癌症威胁全球女性健康，需要高性能检测方法和准确策略以有效检测、诊断和治疗。本文报道了一种纳米氧化石墨烯颗粒功能化微流控荧光生物传感器，用于同时检测卵巢肿瘤/癌症诊断中的四种生物标志物 CA125、HE4、CEA 和 AFP。所开发传感器具有良好的选择性和较宽的标志物检测范围，CA125 检出限为 0.01 U/mL，HE4...
在食品、临床和细菌发酵样品中选择性检测L-乳酸水平备受关注。许多基于非立体选择性识别元件的荧光生物传感器已用于乳酸检测。本研究鉴定来自鼠伤寒沙门氏菌LT2的变构转录因子STLldR可立体选择性地响应L-乳酸。随后将STLldR与Förster共振能量转移（FRET）结合，构建荧光L-乳酸生物传感器FILLac。通过截短位于青色和黄色...
食品安全问题已成为威胁公共健康的重要因素，快速有效的检测方法对保障食品安全至关重要。近年来，纳米结构荧光材料因其在纳米尺度下优异的光学特性，在食品质量安全监测中展现出巨大潜力。本综述首先介绍了用于食品安全分析的生物材料与纳米材料，包括适配体、抗体、酶、核酸、金/银/铂纳米粒子、量子点、上转换纳米粒子、碳点、纳米簇、二维材料、金属有机...
本文首次建立用于高粱花叶病毒（Sorghum mosaic virus, SrMV）检测的纳米生物传感器。该传感器由巯基乙酸封端的碲化镉量子点（CdTe QDs）偶联抗 SrMV 外壳蛋白（CP）抗体（Ab），以及碳量子点（C QDs）标记 SrMV CP 组成。CdTe QDs-Ab 与 C QDs-CP 通过抗原-抗体特异性结合...
鱼溃疡病由杀鲑气单胞菌（Aeromonas salmonicida）引起，可致鲑科、鲤科等鱼类败血症并快速死亡。本研究针对该菌，通过指数富集系统进化配体（SELEX）技术筛选 DNAzyme，获得 5 条富集率最高的候选序列，富集率分别为 34.78%、23.60%、8.91%、2.89% 和 2.34%。其中活性最高的 D-AS-...
衣康酸是天然免疫反应中促进抗炎程序的新发现内源代谢物，但由于现有衣康酸监测技术的局限，其效应机制仍不清楚。本文开发并验证了一种基因编码荧光衣康酸生物传感器 BioITA，用于直接监测活巨噬细胞亚细胞区室中衣康酸动态。利用 BioITA，我们在调节衣康酸转运和代谢的背景下，监测了脂多糖（LPS）刺激下衣康酸动态。此外，我们证明 STI...
非洲猪瘟病毒（ASFV）是一种大型复杂DNA病毒，其主要衣壳蛋白p72构成病毒最外层二十面体衣壳。本研究通过噬菌体展示技术从骆驼免疫VHH库中筛选抗ASFV p72蛋白的纳米抗体。根据互补决定区（CDR）序列，共鉴定出9个不同纳米抗体，并含有框架区2（FR2）典型氨基酸替换。其中6个在大肠杆菌中成功表达，并评估其对p72的特异性和亲...
细胞内铁供应参与多种生化过程，但准确测量细胞中生物可利用铁仍具技术挑战。现有方法空间分辨率不足或无法活细胞成像，且缺乏功能读出，难以判断所测可溶性铁是否可被金属蛋白利用。本研究利用 geNOps——一种依赖亚铁（Fe(II)）的遗传编码荧光一氧化氮（NO）生物传感器——在细胞不同区室中测量可用铁。作者利用 geNOps 的亚硝基化依...
F-box蛋白β-转导重复蛋白（β-TrCP）是SCF E3泛素连接酶复合物的底物适配体，在细胞生理中起关键作用，并在多种癌症中常发生失调。本文开发了一种荧光生物传感器，用于在活单细胞中实时定量测量β-TrCP活性。研究发现，β-TrCP在整个细胞周期中保持组成型活性，并维持其底物处于明确的稳态水平。β-TrCP表达水平与其活性之间...
铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa, P. aeruginosa）是医院感染中最常见的病原菌之一。本文构建了一种基于双链DNA分支迁移诱导杂交链反应（HCR）和DNAzyme反馈回路的新型荧光生物传感器，用于敏感检测P. aeruginosa。P. aeruginosa与DNA三叉连接结构上的适配体特异性结合...
G蛋白偶联受体（GPCR）调控广泛生理与病理生理过程，理解其在不同细胞环境中的激活与功能至关重要。GPCR 激活受胞外刺激动态调控，且新证据显示其可在内体等细胞器中发挥亚细胞功能，因此需要高时空分辨率精确监测 GPCR 激活过程。本综述介绍可在活细胞中实时监测 GPCR 激活的遗传编码荧光生物传感器，覆盖胞外配体结合、GPCR 构象...
本文提出一种可控crRNA自转录辅助的双放大CRISPR-Cas12a策略（CST-Cas12a），用于高灵敏、高特异检测真核细胞中结构选择性核酸酶FEN1（flap endonuclease 1）活性。该策略设计含5′突出flap的分支DNA探针作为FEN1水解底物；FEN1切割产生的flap与模板探针退火，并作为引物启动延伸反应...
DNA纳米技术为开发简便、低成本、高灵敏度的生物医学即时诊断纳米器件提供了有前景的途径，尤其适合检测癌症相关核酸，包括循环肿瘤DNA片段（ctDNA）、循环微小RNA（miRNA）及其他RNA。本文报道了一种动态DNA折纸书生物传感器，其表面精确修饰由供体和受体荧光团组成的阵列以及荧光猝灭剂，在外部刺激下产生强光学读出，用于单重或双...
从冷链食品中分离出SARS-CoV-2证实冷链食品可能成为疫情传播途径。目前SARS-CoV-2检测主要依赖RNA提取联合RT-PCR，但分析耗时数小时且成本较高，难以满足食品监管中大批量快速筛查需求。本文报道了一种用于检测SARS-CoV-2核衣壳蛋白（N蛋白）的荧光生物传感器。该传感器基于适配体驱动的构象熵DNA电路构建，分子信...
本文描述一种用于评估小鼠卵母细胞中减数凝聚蛋白亚基 Rec8 被分离酶（separase）切割效率的荧光生物传感器。作者详细给出了卵母细胞收集、体外转录 capped mRNA 以及显微注射表达传感器的操作流程。该传感器靶向染色体，由两个荧光团夹持一段含有 separase 切割位点的 Rec8 片段组成；当 separase 在减...
茶是中国重要的经济作物和健康饮品，茶叶中重金属离子对公共健康构成显著威胁。本文制备了一种标记 AIEgen 纳米球的适配体荧光生物传感器，用于检测茶中 Pb2+。氨基和磷酸修饰的双链 DNA 与羧基化 AIEgen 纳米粒子结合，形成带荧光基团的 AIEgen-DNA，并固定于 Zr-MOFs 表面，使 AIEgen 纳米粒子荧光被...
赭曲霉毒素A（OTA）被归类为可能的人类致癌物，准确监测OTA对规避污染风险至关重要。本文报道了一种用于OTA检测的灵敏生物传感器。该传感器通过适配体开关的结构转换与功能化纸基生物正交捕获信号放大的协同作用，实现了0.026 ng/mL的检出限和0.03–50 ng/mL的线性范围。最终，该方法被精确应用于实际样品，并开发了一种便携...
Ras 小 GTPase 是细胞生长与增殖的关键调控因子，其活性在多种癌症中异常，因此需要在天然细胞环境中实时测量 Ras 活性。本文开发了一种比率型荧光 Ras 活性报告系统 RasAR，用于在活细胞中以高时空分辨率定量检测 Ras 活性。RasAR 由 Raf1 的 Ras 结合域（RBD）、源自 Ras 效应结合区的假配体以及...
乳腺癌是女性最常见癌症和重要死亡原因，诊断面临多因素挑战，因此需要廉价、快速、无创且高灵敏高特异早期检测方法。本研究设计基于DNA模板铜纳米簇荧光发射的生物传感器，同时检测并定量乳腺癌三个重要生物标志物循环miRNA：miR-21、miR-195和miR-155。荧光光谱、FESEM、TEM和DLS验证了传感器。获得检出限1.7 p...
紫外线诱导DNA损伤可导致皮肤癌、皮肤衰老和细胞死亡。本研究制备了一种基于氮掺杂石墨烯量子点（N-GQDs）的荧光生物传感器，用于检测紫外线辐射引起的DNA损伤。作者采用水热法以柠檬酸为碳源、尿素为氮源合成N-GQDs，所得材料具有良好荧光效率，并被用作检测UV损伤DNA的荧光探针。实验发现，N-GQDs的荧光强度可被UV损伤DNA...