杂交链反应（HCR）通常由两个DNA发夹组成，是生物分析中常用的信号放大工具。本文报道了一种基于单个DNA发夹结构的新颖HCR纳米线。该发夹茎部被合理设计为回文序列，在引入启动DNA链后可发生自杂交链反应（SHCR）。与传统双发夹HCR纳米线相比，单发夹SHCR纳米线实现了近两倍的信噪比提升，并对单碱基错配表现出更好的选择性。通过将...
酿酒酵母会根据营养可用性调整代谢，通常从葡萄糖发酵转向乙醇呼吸。现有对代谢调控的理解多基于群体平均，而营养转变可能引起单细胞异质响应。本文提出 iCRAFT 方法，将基于 ATP 的 Förster 共振能量转移（FRET）生物传感器 yAT1.03 与呼吸抑制剂 Antimycin A 联用，以在单个酵母细胞中区分发酵代谢与呼吸代...
CRISPR/Cas系统因侧切活性成为分子生物传感工具，但直接用于原位细胞内检测仍具挑战。本文首次提出CRISPR/Cas辅助纳米针传感器nanoCRISPR，用于活细胞内ATP检测。该传感器采用两步过程：先在细胞质中呈现与纳米针连接的适配体锁定Cas12a激活子，ATP识别事件使固定在纳米针上的激活子解锁；随后将纳米针从细胞取出，...
本文报道了一种多聚阴离子磺化四苯乙炔（SuTPE）衍生物在超分子宿主辅助下实现聚集诱导发光（AIE）增强的现象。SuTPE 与多聚阳离子氨基-β-环糊精（AβCD）宿主通过强静电相互作用结合，使多聚阴离子染料发生显著电荷中和，并在多聚阳离子宿主门处聚集组装。Job 作图分析表明体系中优先形成 2:1 染料-宿主化学计量复合物；离子强...
在典型生物传感器中，通常使用适配体等生物分子进行目标识别，而纳米材料用于信号产生。本文报道了一种反向设计：以纳米材料作为目标识别元件，以DNA作为信号元件。作者发现经典金属有机框架材料沸石咪唑酯骨架材料-67（ZIF-67）对三磷酸腺苷（ATP）具有超高选择性识别能力，因此可使用荧光标记DNA寡核苷酸产生信号。加入1 mM ATP后...
分子诊断对疾病识别、预防和治疗至关重要，尤其在即时检测（POC）场景中需求突出。然而，多数基于CRISPR-Cas系统的生物传感器主要针对核酸靶标。本文报道一种用于小分子诊断的通用策略，称为分子雷达（Molecular Radar）。该策略基于CRISPR-Cas12a辅助荧光报告系统，由Cas12a蛋白、CRISPR RNA（cr...
本文利用CRISPR/Cas12a系统对靶标核酸的高精度识别及其反式切割能力，发展了一种面向非核酸分析物的荧光生物传感器。作者首先以功能DNA（fDNA）调控方式高效激活Cas12a的侧向切割活性，突破其主要用于核酸检测的局限；随后分别选用ATP适配体和Na+依赖DNAzyme作为信号转导元件，将检测范围扩展至小分子ATP和金属离子...
设计用于细胞内检测的金纳米器件备受关注，但构建可由远程应用模拟激活的金传感器件仍具挑战。本文报道了一种基于可控释放和外切酶III（Exo III）辅助循环酶促放大的金纳米颗粒（AuNPs）封盖金纳米笼荧光生物传感器，用于三磷酸腺苷（ATP）检测。体系中，AuNPs 作为构建块，通过 DNA 杂交封盖负载罗丹明B（RhB）的金纳米笼（...
本文报道了一种结合邻近连接检测（PLA）与双向酶修复放大（BERA）的新型荧光传感策略，用于超灵敏、高特异性检测三磷酸腺苷（ATP）。该策略依赖邻近结合触发回文尾释放，并在DNA聚合酶及两种DNA修复酶——尿嘧啶DNA糖基化酶（UDG）和内切酶IV（Endo IV）辅助下启动双向循环酶修复放大反应。研究设计了一种3′端带回文尾的荧光...
可编程生物传感器若具有可调定量范围和灵敏度，将显著拓展其在医学诊断、食品安全和环境分析中的应用。本文提出一种基于石墨烯-核酸生物界面工程的生物传感器，可通过调节适配体探针的 poly A 尾巴长度，改变适配体探针与氧化石墨烯（GO）之间的相互作用，从而程序化控制适配体探针与目标分子及 GO 之间的竞争结合过程。该传感器被称为亲和力可...
本文提出一种名为 Endo IV 辅助反馈放大（EFA）的新型放大策略，用于三磷酸腺苷（ATP）检测。该策略结合滚环扩增（RCA）和 Endo IV 辅助信号放大（ESA）平台，利用两种特殊编程 DNA 复合物：一种由分裂适配体片段和环状模板组成，另一种由含 AP 位点的 AP 探针与同一环状模板组成。ATP 作为目标物诱导分裂适配...
本研究开发了一种无标记、无酶、简单且高灵敏的AND逻辑门适配体荧光传感器，用于检测三磷酸腺苷（ATP）。将带黏性末端的双链DNA吸附于氧化石墨烯（GO）表面形成适配体传感器探针，以ATP和单链DNA作为输入信号，以PicoGreen染料的荧光强度作为输出信号。系统研究了逻辑门构建、反应时间、线性、灵敏度和特异性等性能，结果表明成功构...
本文报道了一种基于聚多巴胺包覆锆基金属有机框架（PDA/UiO-66）的新型荧光生物传感器，用于三磷酸腺苷（ATP）检测。PDA/UiO-66 纳米颗粒具有强荧光猝灭能力，可非共价吸附 5′-FAM 标记的 ATP 适配体探针，并通过 PET/FRET 机制猝灭 FAM 荧光；同时 PDA 层能保护吸附态探针免受溶液中 DNase ...
本文提出一种多功能哑铃形DNA模板，可选择性形成荧光银纳米团簇（AgNCs）或铜纳米颗粒（CuNPs）。该DS DNA由两个胞嘧啶发夹环和富含腺嘌呤-胸腺嘧啶碱基对的双螺旋茎构成，发夹环封闭茎端；胞嘧啶环作为AgNCs生长的特异性区域，双螺旋茎作为CuNPs形成的模板。通过系统优化序列与长度，确定了最佳模板设计。基于该模板，作者建立...
本文报道了一种将适配体DNA生物传感器与氧化石墨烯（GO）整合的新型生物传感平台，用于快速、简便地检测三磷酸腺苷（ATP，作为模型靶标）。该DNA生物传感器被GO非共价锁定，并包含两个传感模块：ATP识别位点和可产生Nt.BbvCI切割结构域的自复制轨道。利用单链DNA、双链DNA和适配体-靶标复合物对GO的结合亲和力差异，在靶标存...
本文设计并合成了一种智能“关-开”分子支架/荧光探针1。该探针表现出良好的光稳定性、细胞通透性、细胞器特异性和对ATP的选择性。HeLa细胞多色活细胞成像实验表明，探针1对线粒体具有高选择性，并呈现荧光“开启”响应。作为概念验证及其在生物科学中应用前景的证明，探针1被用于在部分水相介质和HeLa细胞内灵敏检测ATP。ATP三磷酸基团...
本文首次报道了一种基于DNA分子门封口的金纳米笼（AuNCs）控释生物传感器，用于三磷酸腺苷（ATP）的等温扩增检测，并成功应用于细胞裂解液中胞内ATP检测。两种巯基修饰短链DNA S1和S2通过Au–硫醇键组装在AuNCs表面，长链DNA S3与二者杂交形成分子门，抑制填充于AuNCs中空内部的罗丹明B（RhB）等荧光分子释放。引...
我们开发了一种基于DNA适配体与二硫化钼（MoS2）纳米片自组装结构的新型荧光激活纳米生物传感器，用于检测蛋白质和小分子等生物分子靶标。该设计制备简单，背景干扰低，灵敏度高，响应迅速。适配体通过SELEX方法获得，对靶标具有高度特异性，且可化学合成、修饰，具有稳定性好、低毒、无免疫原性和组织穿透快等优点。MoS2纳米片是类石墨烯二维...
本文报道了一种基于氧化石墨烯（GO）和ATP依赖酶促反应（ATP-DER）的简单、无扩增、高灵敏荧光生物传感器，用于检测三磷酸腺苷（ATP）。传感体系由带缺口的DNA双链和GO组成：FAM标记的模板T1与半探针P1、P2杂交形成含单链缺口的DNA双链底物。在T4 DNA连接酶和ATP存在下，缺口被连接为稳定的无缺口双链，该双链对GO...
本文构建了一种基于均相发光共振能量转移（LRET）的适配体-上转换纳米颗粒（UCNPs）偶联光学生物传感器。以 NaYF4:Yb3+,Er3+ UCNPs 作为能量供体，TAMRA 标记 DNA 作为受体，利用生物素-亲和素作用将适配体 DNA 固定于 UCNPs 表面。无 ATP 时，UCNPs_DNA 与 TAMRA_DNA 杂...