铜与金是人类最早利用的金属之一，当前全球水资源铜污染加剧，对人类健康和水生生态系统构成威胁。因此需要低成本、可行、超选择性和高灵敏的检测技术。本研究利用噬菌体展示技术筛选含 NH2-Xxx-His 基序的肽，用于 Cu2+ 的超选择性检测。通过亲和筛选获得多种结合 Cu(II) 的 M13 噬菌体克隆，并测定其对不同金属离子的亲和力...
本研究基于卟啉金属化开发了一种检测磷酸根离子（PO4^3-）的新型荧光方法。在 G-四联体（G4）催化下，Cu2+ 可插入卟啉环并淬灭其荧光；G4 能增强游离卟啉荧光，但不能增强 Cu2+-卟啉复合物荧光。无 PO4^3- 时，卟啉被 Cu2+ 金属化，体系无荧光；存在 PO4^3- 时，PO4^3- 与 Cu2+ 配位，阻止卟啉金...
本文提出一种简单、灵敏的 Cu2+ 辅助荧光开关生物传感器，用于检测辅酶A（CoA）。该传感器采用氮掺杂碳点（N-CDs）作为荧光探针，N-CDs 由海藻酸钠和褪黑素经热解法合成，呈球形，平均直径约2.8 nm，在360 nm激发下于480 nm处发射蓝光，荧光量子产率达50.2%。Cu2+ 可与 N-CDs 表面氨基结合形成 N-...
蓝藻菌色蛋白（CBCRs）是蓝细菌中与光敏色素相关的受光蛋白，光谱范围覆盖紫外至远红光。其单个 GAF 域可通过异源重组自催化结合胆素并产生荧光，具有作为生物标志物和生物传感器的应用潜力。本研究报道了来自钝顶螺旋藻（Spirulina subsalsa）的新型红/绿 CBCR GAF 域 SPI1085g2，可共价结合藻蓝胆素（PC...
本文报道了一种基于双金属牛血清白蛋白包覆金-银纳米簇（BSA@AuAg NC）的酶促荧光传感平台，用于超灵敏检测有机磷农药乙对硫磷（ethyl parathion, EP）。BSA@AuAg NC 在 322 nm 激发下于 650 nm 处发射强荧光；加入 Cu2+ 后，因 Cu2+ 的顺磁诱导系间窜越和光诱导淬灭作用，荧光被显著...
荧光蛋白可被特定过渡金属离子淬灭，因而具有作为荧光蛋白型金属生物传感器的潜力。不同荧光蛋白对金属诱导荧光淬灭的光谱性质和机制各异，因此系统分析新型荧光蛋白的金属淬灭行为对开发此类传感器具有重要意义。本文首次报道黄色荧光蛋白 ZsYellow 在金属诱导淬灭后的光谱与结构分析。光谱分析显示，ZsYellow 可被 Cu2+ 高度淬灭；...
本文报道了一种用于在水溶液中区分检测 Cu(II) 和 Zn(II) 的新型双价荧光融合蛋白生物传感器。金属离子可通过增强或降低蛋白抗解折叠能力影响蛋白热稳定性。作者将类鼻疽伯克霍尔德菌（B. pseudomallei）生物素蛋白连接酶 BirA 与绿色荧光蛋白 GFP 融合，构建 Bp BirA-GFP，并结合 GFP 标记蛋白差...
黑色素皮质素-4受体（MC4R）在能量稳态、性功能、神经保护与神经发生中发挥重要作用，是中枢神经系统 G 蛋白偶联受体（GPCR）药物靶点。MC4R 具有较高组成活性，其内源性配体可表现为反向激动剂，但调控机制不清。作者假设金属离子可调节 MC4R 基础活性，采用荧光各向异性（FA）测定和新型红移荧光肽，对芽生杆状病毒（BBV）展示...
本文报道了一种水溶性苯并双咪唑衍生物——天冬氨酸功能化苯并双咪唑（APDI），其对 Cu2+ 和无机焦磷酸盐（PPi）分别呈现显著的顺序“关”和“开”荧光响应。APDI 对 Cu2+ 和 PPi 相对于腺苷一磷酸（AMP）、腺苷二磷酸（ADP）和腺苷三磷酸（ATP）具有选择性。检测通过紫外-可见吸收和荧光发射光谱研究。将 Cu2+ ...
开发一种简单、快速、灵敏的铜离子传感器对环境监测具有重要意义。本文构建了一种基于铜结合蛋白CopC与丹磺酰氯（DNS-Cl）之间荧光共振能量转移（FRET）的荧光生物传感器，用于选择性检测铜离子。在碱性条件下，DNS-Cl共价结合到CopC上，形成DNS-Cl/CopC生物传感器；其中CopC在320 nm处的荧光发射可被DNS-C...
荧光蛋白可被特定金属离子淬灭，这一现象可应用于金属生物传感。为开发金属生物传感器，作者对荧光蛋白 AmCyan 和 mOrange2 被多种金属离子淬灭进行了光谱分析。1 mM 金属离子筛选显示，AmCyan 的荧光强度被 Co2+ 降至最大值的 48.54%，被 Zn2+ 降至 67.77%，被 Cu2+ 降至 19.30%；mO...
本文报道了一种基于 Cu2+ 依赖型 DNAzyme 的新型信号放大策略，用于检测 Cu2+ 离子。该方法将杂交链反应（HCR）与荧光共振能量转移（FRET）技术相结合。在 Cu2+ 存在下，固定在磁珠上的 Cu2+ 依赖型 DNAzyme 的底物链被特异性切割并释放。释放的链作为起始链，触发分别标记羧基荧光素（FAM）供体和四甲基...
铜离子在生物、环境和工业领域极为重要，开发高灵敏、高选择性 Cu2+ 生物传感器是分析化学的关键课题。基于 DNAzyme 的传感器因灵敏度高、稳定性好、可编程性强而备受关注。过去十年，已有少数利用 DNA 切割或 DNA 连接活性 DNAzyme 的 Cu2+ 传感器，但它们需要不稳定的抗坏血酸或咪唑活化；迄今尚无 Cu2+ 专一...
本研究开发了一种基于 Cu2+ 介导的 DNA 模板银纳米簇（DNA-Ag NCs）的新策略，作为无标记 on–off–on 荧光探针用于 L-组氨酸检测。实验测试了 8 条合成 DNA 寡核苷酸（D1–D8），最终选择 D5-Ag NCs 用于 L-组氨酸检测，因其荧光性能最佳。D5-Ag NCs 的荧光发射可被 Cu2+ 通过电...
本文报道了一种基于DNA模板点击反应形成分子内G-四联体结构的新型均相荧光传感器，用于铜离子（Cu2+）的“开启型”检测。可点击DNA探针由两条富含G的寡核苷酸链A和B以及模板链C组成，A和B分别携带叠氮基团和炔基，C通过杂交将二者反应基团定位在邻近位置。A和B序列来源于不对称分割的G-四联体序列（TTAGGG）4。当存在Cu2+时...
本文报道了一种天冬氨酸功能化水溶性苯并双吖啶二酰亚胺（PASP，N,N'-二(2-琥珀酸)苯并双吖啶-3,4,9,10-四羧酸二酰亚胺）作为“关–开”荧光传感器。PASP 在 527 和 498 nm 处有两个吸收峰（摩尔吸光系数约 1.7×10^4 L cm^-1 mol^-1），并在 547 和 587 nm 处发射；20–10...
本文报道了一种基于分子信标（MB）和氧化石墨烯（GO）的“开启型”荧光传感策略，用于溶液中铜离子（Cu2+）的直接检测。MB 是带有荧光基团的特殊单链 DNA，GO 是具有优异物理性质的新型纳米材料。在传感体系中，GO 作为高效荧光猝灭剂，在 MB 吸附后显著降低背景信号，使检测方法具有高灵敏度。当存在 Cu2+ 时，MB 被切割成...
本文报道了一种水溶性、生物相容的含蒽基侧链寡氮丙啶生物传感器，采用超临界二氧化碳中 N-取代氮丙啶的自由基聚合进行绿色合成。通过比较加入 100 当量金属氯化物溶液前后体系的荧光强度，考察了该传感器对一系列金属离子的结合能力。该传感器在水溶液中对金属阳离子表现出快速、简单且高光学灵敏度的双响应行为，即 off-on 与 on-off...
本文报道了一种基于碳量子点（CQDs）双发射纳米杂化材料的比率荧光传感器，用于活细胞内铜离子（Cu2+）的成像与检测。作者将 Cu2+ 特异性识别分子 N-(2-氨基乙基)-N,N,N’-三(吡啶-2-基甲基)乙烷-1,2-二胺（AE-TPEA）偶联到由 CQDs 和 CdSe/ZnS 量子点（QDs）组成的 CdSe@C 纳米杂化...
铜离子在生物和环境体系中具有重要作用，但其失衡与多种疾病及污染相关。现有原子吸收、质谱和电化学方法复杂且常破坏样品，难以原位检测。本文通过遗传密码工程将金属螯合非天然氨基酸3,4-二羟基-L-苯丙氨酸（l-DOPA）引入绿色荧光蛋白（GFP），构建了可逆荧光铜离子生物传感器GFPdopa。l-DOPA的儿茶酚基团作为双齿配体与Cu2...