近期，基于单壁碳纳米管（SWCNT）的光学生物传感器已被证明可直接在蛋白质和肽等目标底物上检测水解酶活性。本研究提出一种亚稳态蛋白偶联策略，用于固定疏水性更强的蛋白并提高蛋白酶检测灵敏度。该方法将底物蛋白通过碳二亚胺化学（EDC/NHS）共价偶联到经羧甲基纤维素（CMC）非共价包裹的 SWCNT 上。由于蛋白与 CMC 羧基之间发生...
肺癌是全球癌症死亡的主要原因，常因晚期发现而难以治愈。现有生物标志物往往在无症状可治愈阶段难以检出，因此需要兼具性能、可扩展性、成本效益和简便性的群体筛查方法。本文提出一种基于酶活性的传感器平台，通过检测血清中参与肿瘤转化的活性蛋白酶，而非单纯计数生物标志物，来评估肺癌风险。该平台由 18 个对活性蛋白酶敏感的传感器组成，用于检测 ...
骨关节炎（OA）是最常见的关节疾病，蛋白酶活性升高与软骨进行性降解和炎症相关。蛋白酶激活受体（PARs）是一类G蛋白偶联受体，可被蛋白酶切割激活并触发促炎信号，但OA滑液中内源性PAR激活酶尚不清楚。本研究利用遗传编码的PAR生物传感器表达细胞，检测OA患者和健康供体膝关节滑液对PAR1、PAR2和PAR4的切割与激活。通过钙信号实...
蛋白酶是多种疾病（包括癌症）的关键信号分子和预后生物标志物，亟需高灵敏、高特异的多重技术快速检测胞外蛋白酶活性。本研究报道基于3×3金微电极阵列（Au MEA）的活性型电化学生物传感器，在中性缓冲液中检测人血清稀释样品中组织蛋白酶B（cathepsin B, CB）活性。200×200 μm微电极表面功能化二茂铁（Fc）标记肽底物，...
蛋白酶可催化蛋白质水解为多肽或氨基酸，是多种人类、动物和植物病理状态的重要生物标志物。因此，快速、可靠且低成本的蛋白酶生物传感器有望用于即时检测、疾病诊断、治疗监测和药物研发。本文报道了一种经济、简便的纸基试纸型近红外光学生物传感器，利用肽包裹的单壁碳纳米管（SWCNTs）检测蛋白酶活性。当胰蛋白酶等蛋白酶切割包裹 SWCNT 的肽...
蛋白酶是多种生理过程的关键信号分子，其失调与多种疾病进展相关，因此需要在复杂生物样品中快速、灵敏地检测蛋白酶活性。纤溶酶活性反映血液纤溶状态，其异常可提示出血等病理事件。生物发光共振能量转移（BRET）是检测蛋白酶活性的灵敏方法，但常用蓝移 BRET2 系统（Rluc2 与 GFP2）在人血浆中受血红蛋白光吸收和散射影响。为此，作者...
蛋白酶是多种疾病状态的重要生物标志物，其失调与癌症进展等过程密切相关。近年来，基于肽的电化学生物传感器因灵敏度高、响应快、易于微型化而受到关注，但传统大尺寸电极限制了性能。本文报道了一种基于25 μm直径铂（Pt）微电极的微型化电化学生物传感器，用于检测胰蛋白酶（trypsin）活性，并通过建立等效Pt宏电极响应进行基准比较，考察蛋...
基质蛋白酶（matriptase）活性失调是侵袭性肿瘤生长、癌症转移和骨关节炎的重要贡献因素。检测和定量matriptase活性及抑制的方法将是有用的工具。为此，作者开发了一种基于二聚化依赖红色荧光蛋白（ddRFP）报告系统的matriptase敏感蛋白生物传感器。在该平台中，两个相邻蛋白结构域通过蛋白酶敏感连接肽连接，组装时产生荧...
具有直接电子输出的生物传感器有望与便携式电子设备无缝集成，但现有体系多依赖天然酶，限制了可检测分析物的范围。本文提出一种基于分析物驱动分子间重组与活性重建的新型生物传感器架构，其核心是对血糖仪关键组分PQQ-葡萄糖脱氢酶（PQQ-GDH）进行重新工程化。作者将PQQ-GDH拆分为两个无活性组分，并在雷帕霉素、环孢素A、FK506等免...
群体感应（QS）是微生物通过分泌和感知胞外信号分子进行细胞间通讯并调控生物学行为的机制。N-酰基高丝氨酸内酯（AHLs）是革兰氏阴性菌重要的QS信号分子。本研究用生物传感器法从腐败真空包装冷藏鲆鱼中筛选产AHLs细菌，并用RP-TLC和GC-MS鉴定AHLs谱，同时评估外源AHLs和QSI对蛋白酶活性及生物膜形成的影响。结果显示，2...
多种环境刺激可通过蛋白水解切割诱导细胞表面蛋白脱落。TACE（TNF-α转化酶，ADAM17）作为“脱落酶”介导多种生长因子和细胞因子的成熟与释放，从而调控细胞反应。作者开发了一种基于荧光共振能量转移（FRET）的基因编码生物传感器TSen，用于在活细胞中定量监测TACE活性的动力学。TSen包含TGFα来源的N端信号肽、TNFα来...
肉毒神经毒素（BoNTs）是已知毒性最强的细菌蛋白之一，具有生物恐怖剂潜力，因此迫切需要可现场部署的超灵敏方法检测其存在及活性状态。本文报道了一种基于氧化石墨烯（GO）-肽的荧光共振能量转移（FRET）生物传感器，用于超灵敏检测肉毒神经毒素 A 轻链（BoNT-LcA）的蛋白酶活性。作者设计并合成了绿色荧光蛋白（GFP）修饰的 SN...
细胞质中的 caspase-3 样蛋白酶，如 caspase-3 和 caspase-7，在介导凋亡进程中具有核心作用。为在多细胞环境中方便监测 caspase-3 样活性，作者开发了一种遗传编码的开关型荧光指示剂。该指示剂是含有 caspase-3 切割位点作为开关的环化嵌合体。当被 caspase-3 样蛋白酶切割时，非荧光指示...
本文报道了一种用于检测前列腺特异性抗原（PSA）的新型、简便且易制备的电化学生物传感器。该方法利用具有蛋白酶活性的PSA切割PSA底物肽-磁性载体复合物。电化学分析表明，发生蛋白水解后传感器层的阻抗信号显著下降；而使用阴性对照底物时阻抗呈正向变化，说明检测机制具有特异性。该生物传感器可监测1 pg ml−1至1 mg ml−1范围内...
本文报道了一种基于电流控制试剂递送的电位法生物传感器，用于检测胰蛋白酶。该传感器采用以二壬基萘磺酸盐（DNNS）为阳离子交换剂的聚合物膜鱼精蛋白敏感电极，用于原位产生鱼精蛋白。通过施加外部电流，可精确控制鱼精蛋白穿过聚合物膜的扩散。样品溶液中胰蛋白酶催化的水解反应降低样品-膜界面处释放的自由鱼精蛋白浓度，并促进膜表面的鱼精蛋白通过样...
确定蛋白酶在细胞迁移和侵袭中的具体作用，需要在活细胞穿过细胞外基质时对其蛋白酶活性位点进行高分辨率成像。作者设计了一种新型荧光生物传感器，用于检测细胞外局部蛋白酶活性，并检验基质金属蛋白酶（MMP）功能在细胞迁移和侵袭三维胶原基质中的必要性。该探针含有间质胶原中的肽切割位点，可被 MMP-2、MMP-9 和 MMP-14（MT1-M...