肝病早期检测对改善治疗结局、提高治愈率并降低进展为肝癌风险具有重要意义。肝病涵盖多种病理状态，常伴随不同的酶学谱，原位监测这些酶有助于及时干预和治疗管理。近年来，生物医学与计算科学推动生物传感器技术快速发展，其已广泛用于疾病生物标志物检测、药物释放追踪、离子成像和活体荧光成像，可显著提高成像分辨率并辅助临床诊断。该技术成功应用的关键...
γ-secretase 在中枢神经系统中发挥关键作用。我们近期开发的遗传编码 Förster 共振能量转移（FRET）生物传感器，已能在培养活神经元中逐细胞记录 γ-secretase 活性，但其在体内的调控机制仍不清楚。本研究采用近红外（NIR）C99 720-670 生物传感器和 NIR 共聚焦显微镜，在活体小鼠脑内定量记录单个...
现代生物学日益依赖光学技术，包括细胞过程的可视化与纵向监测。当前主要限制是缺乏能在体内自然环境中追踪分子和细胞的动物模型。由于组织完整性以及转基因表达在整个生命周期中的高稳定性，编码荧光蛋白和生物传感器的转基因小鼠成为正常与病理状态下体内研究的独特工具。本文综述将探针表达靶向特定组织、细胞亚型或细胞区室的策略，并描述表达荧光蛋白的转...
本文报道了一种基于图像处理与反向传播（BP）神经网络的纤维光学表面等离子共振（FO-SPR）生物传感器。该传感器利用可见光（VIS）和近红外（NIR）CMOS图像传感器同步采集FO-SPR传感元件的透射光图像，并通过灰度转换与边缘检测算法从图像中提取与SPR效应相关的光学信息。为实现对折射率（RI）变化的准确监测，将VIS与NIR图...
单壁碳纳米管（SWCNTs）在生物成像和生物传感中的应用受限于难以获得具有所需功能的单手性纳米管样品。其独特光学性质，如多条窄带近红外发射和溶剂化色移、FRET等多种信号转导模式，非常适合活细胞/生物体成像与传感。然而，纳米管间FRET在生物环境中尚未被研究。我们开发了单手性亚细胞SWCNT成像探针，并在活细胞中研究其管间FRET能...
本研究构建了一种基于肽功能化上转换@二氧化硅纳米颗粒（UCNP@SiO2@Cy5-pep）的荧光共振能量转移（FRET）传感平台，用于体外和体内检测半胱天冬酶-9（Caspase-9）活性。作者设计了含Caspase-9特异性切割基序LEHD的Cy5标记肽，并通过共价偶联将其固定于UCNP@SiO2表面。UCNP@SiO2在980 ...
基质金属蛋白酶（MMPs）是肿瘤进展中的关键介质，MMP2作为明胶酶参与细胞外基质重塑和癌症转移，其异常高表达常提示不良预后。本研究构建了一种可感知MMP2表达的近红外激活荧光共振能量转移（FRET）纳米复合材料UCNP@p-QD。该材料由上转换纳米颗粒（UCNP，NaYF4:Tm/Yb@NaYF4:Nd/Yb）、MMP2敏感肽和C...
上转换纳米颗粒（UCNPs）因生物相容性、可调光学性质和近红外激发能力而具广泛生物应用。基质金属蛋白酶（MMPs）参与细胞外基质重塑，在癌症进展中显著升高，并与不良预后相关。本研究构建可被 MMP2 识别并在猝灭剂解离后发射可见光的生物传感器。采用 3.5 nm 金纳米颗粒作为猝灭剂，吸收 UCNP 540 nm 发射。传感器由上转...