本文通过简便水热法（160 °C，4 h）以石墨相氮化碳（GCN）、硝酸银和磷酸氢二钾为原料，制备海绵状GCN/氧化银（Ag2O）纳米复合材料。SEM显示Ag2O负载GCN因大量层片相互连接而呈海绵状结构；XRD显示六方碳氮化物衍射峰随Ag2O含量增加而减弱；PL表明Ag2O加入降低电子-空穴复合，改善电学性能；XPS证实Ag氧化态...
超薄二维（2D）金属有机框架（MOF）纳米片因独特结构、大比表面积、良好稳定性和高催化效率而备受关注。本文首次将 2D Cu(bpy)2(OTf)2 纳米片（Cu-MOF，bpy 为 4,4-联吡啶，OTf 为三氟甲磺酸根）作为类过氧化物酶纳米酶，用于过氧化氢（H2O2）和葡萄糖的荧光检测。该纳米片由块体 MOF 剥离获得，在碱性条...
为检测活细胞中重要信号分子过氧化氢（H2O2），已开发多种遗传编码传感器，但仍需更灵敏、响应更快的生物传感器。本研究以大肠杆菌为平台，开发了一种新型荧光 H2O2 传感器 TScGP。该传感器采用循环置换黄色荧光蛋白（cpYFP），并基于过氧化物酶体蛋白（Prx）与硫氧还蛋白（Trx）之间的氧化还原中继。结构上，cpYFP 被夹在真...
胰腺导管腺癌（PDAC）是高度纤维化肿瘤，治疗选择有限，亟需实时监测治疗反应的工具。吉西他滨（GEM）和伊立替康等药物通过诱导癌细胞产生过氧化氢（H2O2）发挥疗效。本研究采用具有序列特异性的 DNA 包裹单壁碳纳米管（SWCNTs）作为高选择性 H2O2 纳米传感器，在体外和体内评估 PDAC 对化疗的反应。体外实验中，利用 H2...
本文报道了一种环境友好且水分散性硅纳米点（SiNDs）的一步快速合成方法，采用温和试剂(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷（APTES）和葡萄糖制备。研究发现，所制SiNDs的荧光可被高锰酸钾因内滤效应显著猝灭。受此启发，作者利用高锰酸钾与过氧化氢（H2O2）之间的氧化还原反应，开发了一种用于灵敏检测H2O2的新型荧光传感器，H2O2检出限...
动物体内细胞外过氧化氢（H2O2）信号的空间时间动态仍不清楚。本文介绍一种优化的活体生物传感器成像实验方案，用于在斑马鱼幼鱼中定量测量细胞外 H2O2 的动态及其生理效应。作者利用遗传编码的比率型荧光 H2O2 传感器 HyPer，通过注射体外转录 mRNA 或建立稳定转基因品系，使幼鱼组织表达 HyPer。通过尾鳍尖端截断产生内源...
本研究提出一种基于遗传编码过氧化氢生物传感器 HyPer 的活细胞内平均 H2O2 浓度定量方法。该方法利用流式细胞术检测暴露于 H2O2 的细胞中 HyPer 荧光，分析传感器氧化动力学，并通过动力学方程拟合实验曲线，确定 HyPer 氧化与还原的表观速率常数，进而计算存在或不存在外源 H2O2 时细胞内的过氧化物浓度。将该方法应...
肥胖是全球公共卫生问题，育龄女性中超过三分之一存在肥胖。母体肥胖与母体、胎盘及新生儿氧化应激增加相关，并被认为与胎龄过大（LGA）新生儿血管功能障碍有关，但其细胞与分子机制尚不清楚。本研究比较了来自 LGA 新生儿与对照新生儿的人脐动脉内皮细胞（HUAEC）。未经处理的 LGA-HUAEC 显示超氧阴离子水平、超氧化物歧化酶（SOD...
细胞抗氧化系统控制细胞内过氧化氢（H2O2）水平。多种理论模型预测 H2O2 扩散特性取决于 H2O2 生成速率以及抗氧化机制组分的含量和反应速率。尽管有这些理论预测，抗氧化系统如何塑造细胞内 H2O2 梯度仍未知。硫氧还蛋白系统和谷胱甘肽系统在 H2O2 模式形成和维持中的相对作用是另一个有争议的问题。在这里，我们通过利用化学遗传...
高灵敏检测过氧化氢（H2O2）和葡萄糖对基础研究与疾病诊断至关重要。比率型传感器可同时提供两个读出信号，形成内部归一化响应，从而降低假阳性或假阴性结果并提高检测准确性。本文基于层级钴/碳纳米管杂化纳米复合体（Co-CNT）的类过氧化物酶性质，构建了一种用于超灵敏检测 H2O2 和葡萄糖的新型比率型荧光纳米传感器。所制备的 Co-CN...
过氧化物酶（Prx）家族通过清除过氧化氢（H2O2）并调节信号转导维持细胞氧化还原稳态。为研究 Prx1–Prx3 氧化对人软骨细胞 MAP 激酶和 IGF-1 信号的影响，本研究采用 2-甲基-1,4-萘醌（menadione）和 2,3-二甲基-1,4-萘醌（DMNQ）作为 H2O2 生成工具，并利用 Orp1-roGFP 荧光...
本文报道了一种基于石墨烯量子点（GQDs）的酶联荧光生物传感器，用于葡萄糖的高灵敏检测。该体系将酶催化反应与荧光猝灭机制相结合：葡萄糖在葡萄糖氧化酶（GOx）催化下被氧气氧化，生成葡萄糖酸内酯和过氧化氢（H2O2）；随后，辣根过氧化物酶（HRP）催化H2O2氧化酚/邻苯二酚，生成醌类化合物。醌作为强电子受体，可从激发态GQDs接受电...
本文报道了一种简便高效的水热脱水法合成氮、锌共掺杂多功能碳点（N, Zn-CDs），其量子产率达50.8%。通过调节前驱体比例和表面氧化态，可调控碳点发光性能。所制备碳点具有高分散性、稳健的激发无关发射行为，并在强反应环境和宽pH范围内保持稳定。N, Zn-CDs对革兰氏阴性菌大肠杆菌表现出显著抑菌活性。此外，利用其优异荧光性能，构...
有氧代谢不可避免地产生活性氧（ROS），内源性抗氧化防御可避免有害的细胞内效应。氧化还原平衡取决于环境输入（如饮食、污染）和内源性抗氧化机制的活性。利用氧化还原生物传感器监测细胞内过氧化氢已成功实现；但追踪内源性二硫键还原能力是理解活细胞如何维持氧化还原稳态的关键。本研究比较了靶向细胞质、线粒体和内质网的 H2O2 敏感荧光生物传感...
本研究报道了钴氨基黏土（Co-aminoclay，CoAC）在 pH 约 5.0 时表现出的新型过氧化物酶样活性，并将其应用于过氧化氢（H2O2）和葡萄糖的荧光生物传感检测。作者通过溶胶-凝胶法在温和条件下合成含 Fe、Cu、Al、Co、Ce、Ni、Mn 和 Zn 等阳离子金属的氨基黏土（ACs），并以 ABTS 比色反应筛选其催化...
受激发射损耗（STED）显微镜是一种常用的超分辨成像技术。除合成染料和荧光蛋白外，遗传编码生物传感器也可作为 STED 荧光团使用。将生物传感器与目标蛋白融合，可在活细胞内实现亚衍射极限的大分子结构成像，同时获取细胞活动相关的功能信息。本文介绍了一种用于 HyPer2 生物传感器活细胞 STED 成像的实验方案。HyPer2 是一种...
本文构建了一种基于壳聚糖6-OH固定β-环糊精衍生物的荧光H2O2生物传感器。首先将荧光探针罗丹明B（RhmB）包埋于β-环糊精（β-CD）疏水腔中，形成CTS-6-CD-RhmB包合物；随后通过戊二醛交联将过氧化氢酶（CAT）固定于壳聚糖（CTS）骨架的2-NH2位点，得到CTS-6-CD-RhmB-CAT功能膜。采用傅里叶变换红...
本文介绍一种用于活细胞内局部产生并检测过氧化氢（H2O2）的遗传编码系统。该系统由酵母D-氨基酸氧化酶（DAAO）和两种光谱可区分的荧光生物传感器 HyPer2 与 HyPerRed 组成；二者分别基于循环置换黄色荧光蛋白和循环置换红色荧光蛋白，可实现细胞内 H2O2 动态的时空产生与检测。协议以简单细胞培养模型为例，给出转染、成像...
不同颜色的荧光蛋白是研究蛋白质结构与功能、细胞事件和状态的重要探针。通过理性设计和定向进化，研究者不断赋予荧光蛋白新性质。除用于蛋白表达水平和亚细胞定位成像外，荧光蛋白还被越来越多地工程化为生物传感器，用于在活细胞中追踪小分子代谢物浓度、酶活性和蛋白构象变化。与小分子荧光传感器不同，荧光蛋白可遗传编码，因此可在活细胞内表达，并借助细...
氧化应激源于细胞内活性氧（ROS）升高，是衰老和寿命的主要决定因素，也与绝经后骨质疏松等年龄相关疾病有关。间充质干细胞（MSCs）是成骨细胞和脂肪细胞的共同前体，其分化命运受 ROS 平衡调控。MSCs 对 ROS 的耐受性高于分化细胞，其氧化还原状态依赖复杂而丰富的抗氧化机制。本研究实时分析单个成人骨髓 MSCs 中的 H2O2 ...