钙离子（Ca2+）在人体中含量丰富，参与凝血、细胞黏附、骨骼维持和细胞运动等关键生理功能。本研究提出一种高灵敏、高选择性的Ca2+生物传感器平台，由高k栅介质工程化的双栅（DG）场效应晶体管（FET）、硅纳米线（SiNW）随机网络沟道和Ca2+选择性扩展栅组成。SiNW沟道采用模板转移法制备，相比传统薄膜沟道器件表现出更优的Ca2+...
荧光蛋白（FPs）是无创生物成像与传感不可或缺的工具。利用可遗传编码荧光蛋白在体内测量细胞游离钙（Ca2+）浓度，可较直接地反映神经元活动。REX-GECO1是一种近期开发的红-绿发射与激发比率型荧光蛋白钙传感器，其高动态范围源于生色团在有无钙离子时对光激发响应的差异。本文结合稳态电子光谱测量（紫外/可见吸收与发射）和飞秒瞬态吸收（...
钙离子（Ca2+）是细胞内重要第二信使，尤其在神经元中发挥关键作用；其浓度不足或过量可引发神经元凋亡并进一步损伤脑组织。为实现细胞内 Ca2+ 的准确分析，作者构建了一种基于单根硅纳米线（SiNW）的比率型生物传感器：将 Ru(bpy)2(mcbpy-O-Su-ester)(PF6)2 作为参考分子、Fluo-3 作为响应分子同时共...
遗传编码分子蛋白传感器（GEMS）可高时空分辨检测细胞、体外乃至体内多种生物物质与事件。本研究旨在将这些蛋白稳定包埋到光图案化基质中并保持功能，以拓展其作为空间可寻址光学生物传感器的应用。作者制备了掺有遗传编码荧光钙传感器 GCaMP3 的三维水凝胶微尖端，并将其接在光纤末端。通过一系列表征与优化实验，考察了 GCaMP3 稳定包埋...
本文报道了对一种生物合成融合蛋白 CFP–GBP–YFP 光学性质的系统表征。该蛋白由青色荧光蛋白（CFP）、葡萄糖结合蛋白（GBP）和黄色荧光蛋白（YFP）融合而成，其中 CFP 和 YFP 分别作为分子内荧光共振能量转移（FRET）的供体和受体。作者测量了融合蛋白的吸收、荧光发射、激发和荧光衰减，并与游离 CFP、YFP 比较，...
本文展示了一种响应蛋白质构象变化的局域表面等离子体共振（LSPR）传感器的多功能光学与生物学特性。该传感器可检测表面固定的钙敏感情蛋白钙调蛋白（calmodulin）构象变化。钙离子浓度升高使 LSPR 消光峰最大波长（λmax）发生 0.96 nm 红移；加入钙螯合剂后蛋白恢复原始构象，表现为 λmax 位移反转。与以往工作不同，...