Magnetic Nanobead Paper-Based Biosensors for Colorimetric Detection of
白色念珠菌(Candida albicans, C. albicans)感染因高发病率、高死亡率及与肿瘤进展相关而成为临床难题,现有诊断方法常存在耗时、成本高或操作复杂等局限。为此,作者开发了一种简单、灵敏、特异且低成本的比色生物传感器,用于快速检测 C. albicans。该平台由金基片承载与磁性纳米珠偶联的 C. albican...
白色念珠菌(Candida albicans, C. albicans)感染因高发病率、高死亡率及与肿瘤进展相关而成为临床难题,现有诊断方法常存在耗时、成本高或操作复杂等局限。为此,作者开发了一种简单、灵敏、特异且低成本的比色生物传感器,用于快速检测 C. albicans。该平台由金基片承载与磁性纳米珠偶联的 C. albican...
布鲁氏菌病是一种需要重视的人畜共患细菌病,现有金标准培养诊断成本高且耗时,最长可达45天。本文报道一种布鲁氏菌蛋白酶生物传感器,有望实现低成本、便携、可由护士或无专业训练临床人员操作的即时检测。研究利用B. melitensis总胞外蛋白酶对特定肽序列的水解活性,通过FRET法从96个短肽底物库中高通量筛选特异性底物。筛选得到两个高...
明胶是来自动物组织的天然蛋白,具有优异的生物相容性、可降解性、生物安全性、低成本和溶胶-凝胶特性,因此被视为制备生物传感器的理想组分。近年来,含明胶的生物传感器被广泛用于检测葡萄糖、过氧化氢、尿素、氨基酸和农药等多种分析物,并应用于医疗诊断、食品检测和环境监测等领域。本文作为一篇展望性综述,系统总结了明胶基生物传感器的最新研究趋势与...
蛋白酶在蛋白消化、伤口愈合等生理过程中发挥关键作用,监测其活性并筛选抑制剂对多种疾病的早期诊断和治疗具有重要意义。本文报道了一种通用、无标记、均相的电化学方法,基于肽-铜相互作用监测蛋白酶活性。蛋白酶切割肽底物后,在N端第1位或第3位产生含组氨酸残基(His1或His3)的铜结合螯合肽。产物肽与Cu(II)形成的络合物与游离Cu(I...
肽是一类有前景的生物识别元件,可与电化学换能器偶联,其优势主要在于对目标分析物具有良好稳定性和选择性。此外,肽可通过化学合成便捷获得,并引入特定官能团,因而适用于构建新型生物传感平台,也可作为替代标记工具。肽还被用作抗污剂;电极表面生物分子积累造成的生物污损是电化学生物传感器实际应用中的主要挑战之一。本综述总结了近三年基于合成肽的电...
本研究开发了一种灵敏、特异且定量的肽基纳米探针原型检测方法,用于快速简便地检测军团菌科。以军团菌属培养上清中的蛋白酶作为生物标志物,通过荧光共振能量转移(FRET)二肽底物库筛选出可被军团菌蛋白酶特异性切割的荧光肽底物;蛋白酶切割二肽底物后荧光强度显著升高。将特异性底物与羧基末端纳米磁性颗粒(NMPs)偶联,并在C端连接半胱氨酸残基...
由于单一生物标志物临床价值有限,联合多种生物标志物作为panel可提高疾病诊断和预后准确性与疗效。传统同时检测多种分析物的方法是构建由针对不同物种的单个选择性探针组成的传感器阵列。本工作以癌症生物标志物基质金属蛋白酶(MMPs)和去整合素和金属蛋白酶(ADAMs)为模型分析物,以功能化纳米氧化石墨烯(nGO)为传感元件,开发了一种非...
尽管荧光分析方法已用于细胞内分析,但对细胞内蛋白酶的精确分析灵敏度较低,难以观察与癌症和神经退行性疾病相关的细胞凋亡。本研究首次提出一种基于金属增强荧光(MEF)的高灵敏生物传感器,用于检测蛋白酶。该传感器采用双功能金纳米颗粒(AuNP),通过单链DNA(ssDNA)和肽同时连接荧光团。当蛋白酶caspase-3特异性切割肽后,ss...
本文报道了一种用于同时检测两种常见食源性致病菌——单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的新型电化学生物传感器。该传感器由金纳米粒子修饰的丝网印刷碳电极阵列构成,特异性生物素化肽与磁性纳米粒子偶联后,通过链霉亲和素—生物素相互作用固定于电极表...
金黄色葡萄球菌是引起食源性疾病的主要病原之一,亟需快速、经济的现场检测方法。受其蛋白酶对特定肽底物的水解活性启发,作者开发了一种基于磁性纳米粒子和肽的双模式生物传感器,可在同一金丝网印刷电极平台上实现比色与电化学检测。将偶联磁性纳米微球的特异性生物素化肽固定于链霉亲和素修饰的金电极表面,形成黑色传感层。加入金黄色葡萄球菌蛋白酶后,肽...
开发能够在原位实现用户设计响应的多功能材料与生物传感器,是当前生物材料领域的迫切需求,尤其在炎症等复杂生物环境中,常同时存在多种酶促与氧化信号。过去十年,围绕检测与监测酶活性,以及在氧化应激区域释放治疗与诊断试剂的材料化学研究已取得大量进展。然而,尽管酶促与氧化触发机制密切相关且相互重叠,将二者结合的材料开发仍然有限。若分别研究酶促...
单核细胞增生李斯特菌是全球范围内导致食源性疾病的重要病原菌,每年需投入大量资金用于食品中细菌污染的检测,因此迫切需要快速、现场、低成本的检测方法。本研究开发了一种基于磁性纳米颗粒的快速、低成本、简便比色检测方法,用于检测李斯特菌。利用李斯特菌产生的蛋白酶,以D-氨基酸肽底物作为识别探针。D-氨基酸底物通过EDC/NHS化学偶联到磁性...
本文报道了一种基于表面增强拉曼散射(SERS)的新型“开启式”蛋白酶检测策略,利用酶促反应调控 4-巯基苯甲酸(4-MBA)标记金纳米颗粒(AuNPs)之间的间距。该方法中,目标蛋白酶先切割肽底物,使原本带负电、可稳定 AuNPs 的完整肽转变为带正电的短肽片段;随后这些片段与 4-MBA 修饰 AuNPs 发生非交联聚集,形成包含...
中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)可引起重症肺炎且病死率超过50%,目前尚无有效抗病毒药物。为快速鉴定MERS-CoV复制抑制剂,作者表达MERS-CoV木瓜样蛋白酶(PLpro)和3C样蛋白酶(3CLpro),并建立基于荧光素酶的生物传感器以监测细胞内蛋白酶活性。结果显示,MERS-CoV PLpro可识别并切割生物传感器...
本文报道了一种多功能多孔硅(PSi)生物传感器,可同时监测微量样品中的酶活性,并在反应后回收截留的蛋白水解产物用于质谱分析。该传感器基于 DNA 指导的可逆固定策略,将酶偶联到单链 DNA 上,再通过互补杂交固定于多孔 SiO2(PSiO2)Fabry-Pérot 薄膜表面及孔道内。固定后的酶保持较高催化活性,胰蛋白酶和辣根过氧化物...
基质金属蛋白酶(MMPs)调控细胞外基质组成,在癌症、纤维化和伤口愈合中起关键作用。本文报道一种基于肽的电化学生物传感器,用于检测细胞分泌的MMP9活性。MMP9特异性肽经亚甲基蓝(MB)氧化还原标记,并通过末端半胱氨酸自组装固定在300 μm直径金电极上。MMP9切割含MB肽片段后,方波伏安法(SWV)还原电流下降。MMP9检出限...
蛋白酶广泛参与生物过程,其异常与癌症、关节炎、神经退行性和心血管疾病相关,因此需要灵敏、简便的检测方法。本文报道蛋白保护金纳米簇(AuCs)作为无标记荧光生物传感器检测蛋白酶。以牛血清白蛋白(BSA)保护的金簇为例,由氯金酸(HAuCl4)与 BSA 合成,在 500 nm 激发下于 650 nm 处发射荧光。蛋白酶 K 孵育 4 ...
本文报道了一种用于检测枯草芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)蛋白酶生物标志物的简单、高选择性和高灵敏电化学生物传感器。枯草芽孢杆菌是炭疽芽孢杆菌这一生化战剂的模型菌。传感器以含 D-氨基酸的底物肽为核心识别元件,通过 C 端半胱氨酸与金电极自组装固定,N 端标记生物素。链霉亲和素偶联碱性磷酸酶(SA-ALP)特...
本文提出并实现了一种自下而上构建胶体半导体量子点(QDot)纳米复合材料的策略,利用聚电解质多肽促进非辐射 Förster 共振能量转移(FRET)。通过改变多肽链长,系统考察了多肽间静电相互作用的热力学、结构和形貌特征。采用逐层(LbL)组装,在负电荷硅基底上交替沉积聚-L-赖氨酸(PLKC)和聚-L-谷氨酸(PLE),并在多肽层...
猫杯状病毒(FCV)是重要兽医病原体,可引起猫呼吸道疾病,并因细胞培养良好而常作为不可培养杯状病毒模型。本研究建立无细胞和两种细胞培养生物传感器体系,检测 FCV 蛋白酶活性。体系分别基于荧光素酶传感器(GloSensor)和第二代生物发光共振能量转移(BRET2)。GloSensor 在重排萤火虫荧光素酶中插入 FCV 蛋白酶切割...