本文基于封装调控的多功能纳米金属有机框架（nMOFs）纳米复合材料构建了通用型荧光生物传感器。在封装过程中，封装物通过静电吸引和氢键与 nMOFs 结合，使 nMOFs 荧光增强并提高水溶性。目标分析物的特异性结合可触发封装物释放，并促使目标物与封装物形成稳定复合物；该复合物与 nMOFs 紧密结合，促进从 MOFs 纳米复合材料向...
本文报道了一种由黑磷烯（BPE）与聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸盐)（PEDOT:PSS）杂化材料固定血红素（hemin）于碳离子液体电极（CILE）的电化学生物传感器。BPE在PEDOT:PSS膜中保持稳定，可避免水和氧气造成的不利影响；血红素修饰电极呈现良好且增强的氧化还原波，表明BPE能够加速电子转移。该传感器对三...
为优化微生物宿主以大规模生产高价值代谢物，常需对宿主基因组进行多轮突变与改造。本文报道了一种基于流式细胞分选（FACS）富集 L-DOPA 酶联生物传感器的三轮筛选策略，用于提高酿酒酵母中 L-DOPA 产量。该方法仅构建一次带条形码的体外转座子介导基因破坏文库，并通过同源重组将同一文库整合到每轮更新后的背景菌株中，从而避免每轮重新...
本文构建了一种无酶“ON-OFF”电化学发光（ECL）生物传感器，用于超灵敏检测融合基因 PML/RARα。该传感器以简单的目标切换 DNA 纳米镊作为血红素浓度控制器，并首次将低浓度血红素用作可电化学再生的增强剂。无目标时，DNA 纳米镊处于打开状态，溶液中血红素浓度较低，可增强 Ru(bpy)3^2+ 的 ECL 信号；存在目标...
本研究开发了一种由纳米多孔金薄膜（NPGF）上血红素（Hb）-DNA偶联物组成的电化学生物传感器，用于检测过氧化氢（H2O2）。首次将Hb与DNA偶联作为传感平台，以实现Hb在电极上的均匀取向。新设计的Hb-DNA偶联物可防止Hb在电极上聚集。Hb-DNA偶联物与NPGF电极上互补DNA（cDNA）的杂交诱导形成均匀组装的生物传感器...
近年来，碳水化合物聚合物基复合材料因可增强酶或模拟酶的催化性能而在生物分析化学中受到关注。本文报道了一种基于血红素负载还原氧化石墨烯-纤维素微纤复合材料（hemin/RGO-CMF）的新型过氧化氢（H2O2）生物传感器。RGO-CMF复合材料通过维生素C辅助还原氧化石墨烯-纤维素微纤（GO-CMF）复合物制备，并采用多种物理化学方法...
鸟嘌呤及其衍生物水平异常与多种疾病相关，是重要的临床诊断生物标志物。为准确检测鸟嘌呤，本文构建了一种含 G-vacancy 的缺陷 G-四联体（DGQ），并分别采用 Thioflavine T（ThT）和血红素（hemin）作为 G-四联体特异性指示剂，建立无标记荧光和电化学生物传感器。G-rich DNA 探针在无鸟嘌呤时优先保持...
血红素是必需辅因子和信号分子，也可能具有细胞毒性。为限制游离血红素，细胞通常将血红素合成与利用紧密偶联，但稳态可交换血红素（labile heme, LH）池是否支持血红素依赖过程仍不清楚。作者以酿酒酵母为模型，结合荧光血红素传感器、位点特异性血红素螯合剂和分子遗传学方法，发现：（1）在血红素耗竭条件下，酵母优先利用LH；（2）螯合...
胃肠道内生物分子监测有望实现疾病的快速精准诊断与管理，但受限于远端复杂环境难以直接获取。本文提出一种可吞咽微生物电子器件（IMBED），将环境耐受性生物传感细菌与微型化发光读出电子集成，并通过无线方式与外部设备通信。作为概念验证，作者构建了血红素敏感的益生菌生物传感器，用于检测红细胞裂解释放的血红素，并在猪模型中实现胃肠道出血的准确...
本文建立了一种基于连续杂交链反应（HCR）形成 G-四链体-血红素复合物的序列特异性 DNA 高灵敏检测方法。以 HIV DNA 为例，先将与 HIV DNA 部分序列互补的捕获探针自组装到金电极表面。随后引入两端均与靶 DNA 互补、中部含有 G-四链体形成序列的辅助探针。当靶 DNA 与辅助探针同时存在时，靶 DNA 被电极表面...
本文报道了一种用于检测前列腺特异性抗原（PSA）的电化学适配体传感器。该传感器以血红素功能化石墨烯-偶联钯纳米颗粒（H-Gr/PdNPs）修饰玻璃碳电极（GCE）为基础。纳米复合材料兼具石墨烯的高导电性、钯纳米颗粒（PdNPs）易功能化的表面化学和优异催化性能；负载在石墨烯上的血红素既作为保护剂防止石墨烯聚集，又作为原位氧化还原探针...
数十亿年的自然选择形成了高效的体内信号转导，通常由一系列竞争性多机制共同调控。受此启发，本文报道了一种多机制驱动的电化学发光（ECL）生物传感器，通过在碳氮化物纳米片（CNNS）上组装血红素/G-四链体（hemin/G-quadruplex），利用竞争性催化效应与空间位阻效应实现信号转导。以检测DNA氧化损伤标志物8-羟基-2'-脱...
血红素在疟疾等病理过程中发挥重要作用，但游离血红素在细胞内的原位定量长期困难。Niles 等开发了一种遗传编码蛋白传感器，由增强青色荧光蛋白 ECFP、增强黄色荧光蛋白 EYFP 和恶性疟原虫富含组氨酸蛋白 HRP2 衍生的血红素结合片段组成。原设想通过血红素结合诱导构象变化实现 FRET，但实验显示该传感器表现为血红素结合后 EY...
过氧化物酶模拟DNAzyme可通过自组装形成G-四链体并表现出类过氧化物酶活性，与蛋白质相比成本更低、稳定性更高，适用于无标记生物传感器构建。本研究以PW17为DNAzyme，系统研究了一种基于拆分DNAzyme的DNA生物传感器的结构与功能特性，其检测限达9.48 nM。该传感器将DNAzyme拆分为两半，并由DNA靶标的互补序列...
蛋白生物标志物的特异性高灵敏检测在生物医学和生物分析中具有重要意义。本文建立了一种基于催化发夹组装（CHA）与末端脱氧核苷酸转移酶（TdT）介导的原位DNA聚合双信号放大策略，用于人血清中凝血酶的无标记电化学检测。目标凝血酶结合固定探针上的适配体序列后，使发夹结构展开并捕获大量带有游离3′-OH末端的信号发夹探针。随后，TdT在dG...
本文通过一锅水热法制备了高活性且稳定的血红素（HN）负载还原氧化石墨烯/金纳米粒子（HN-RGO/AuNPs）纳米复合修饰电极，用于过氧化氢（H2O2）电化学生物传感器。利用场发射扫描电镜、透射电镜、紫外-可见光谱、拉曼光谱和X射线衍射对复合材料进行表征。HN-RGO/AuNPs修饰电极在Ag/AgCl参比电极下呈现稳定且明确的表面...
本文提出一种简便有效的策略，通过一锅法在碱性条件下原位还原氧化石墨烯（GO）和氯金酸（HAuCl4），以 GO、血红素（Hemin）和 HAuCl4 为起始材料合成三元还原氧化石墨烯-血红素-金（rGO-H-Au）纳米杂化材料。合成过程在溶液相中 1 h 内完成，无需添加表面活性剂、稳定剂或有毒/苛刻化学还原剂。采用紫外-可见光谱、...
本文提出一种简便高效的方法，通过含血红素（HN）和单壁碳纳米管（SWCNT）的硝酸钠溶液直接电解剥离石墨棒，制备功能化石墨烯（GN）杂化纳米材料。剥离过程中，HN 和 SWCNT 通过非共价 π–π 相互作用同时吸附在 GN 纳米片表面，形成三维 GN–HN–SWCNT 杂化纳米材料。由于 GN、HN 和 SWCNT 的协同作用，该...
微针传感器可用于微创检测体内生物标志物，内窥镜虽能观察内部器官病变，但常需活检确诊。一氧化氮（NO）是癌症进展的潜在指标，炎症相关癌症中诱导型一氧化氮合酶（iNOS）可产生微摩尔级NO。现有电化学NO传感器难以检测生理相关亚微摩尔浓度，且常需较大活性面积；镓砷化物场效应晶体管虽可检测，但存在细胞毒性。本文首次在内窥镜末端制备聚己内酯...
本研究通过共价接枝血红素结合适配体（HBA）到羧基化石墨烯（COO-GR）上，制备了一种新型纳米复合材料。红外光谱、拉曼光谱和漫反射光谱结果表明，HBA 的氨基与 COO-GR 的羧基之间形成了 –NHCO– 共价键。将 COO-GR/HBA 纳米复合材料修饰于玻碳电极（GCE）表面，构建了无标记电化学适配体传感器，并采用方波伏安法...