凋亡可简化为两步肽酶级联：起始半胱天冬酶（caspase-8、-9、-10）激活执行半胱天冬酶（caspase-3、-6、-7），最终汇聚到caspase-3的激活。caspase-3通常识别位于底物暴露环区的五氨基酸基序，但其在蛋白底物中的切割位点偏好尚未系统研究。本文建立了一种基于重组蛋白的双亮度生物发光共振能量转移（BRET2...
本文报道了一种基于生物素化反应和亚甲基蓝（MB）负载金属有机框架（MOFs）信号放大的电化学“信号开启”检测法，用于检测半胱天冬酶-3（caspase-3）并评估细胞凋亡。以锆基 UiO-66-NH2 MOFs 为纳米载体负载电活性 MB 分子；重组六组氨酸（His6）标签链霉亲和素（rSA）通过 His6 标签与 MOF 表面金属...
在活体系统中以极高特异性进行非侵入、实时、纵向蛋白质功能成像，是现代生物医学研究的关键挑战之一。本文报道了一种名为活性蛋白谱-生物发光共振能量转移（ABPP-BRET）的平台融合技术。该方法将活性蛋白谱（ABPP）与生物发光共振能量转移（BRET）相结合，可在活细胞中以实时、纵向方式监测目标蛋白的翻译后修饰与酶活性变化。作者以半合成...
强度探测型表面等离子共振成像（ISPRi）传感具有结构简单、易于实现且应用广泛等优势，但常规ISPRi的折射率分辨率常受限于10−5 RIU量级。本研究报道了一种新型高灵敏度ISPRi生物传感器，并将其应用于癌细胞凋亡检测。通过优化激发波长和入射角，采用非相干近红外光源与双4f成像光路，系统实现了5.20×10−6 RIU的折射率分...
蛋白酶在凋亡、炎症和病毒蛋白成熟等过程中发挥关键作用，但现有蛋白酶生物传感器难以从低水平内源蛋白酶获得可靠信号。本研究基于 Oplophorus gracilirostris NanoLuc 荧光素酶开发了高灵敏蛋白酶生物传感器 FlipNanoLuc。该传感器将 NanoLuc 拆分为 LgBiT（β1–8）、β9 和 HiBiT...
光声断层成像（PAT）结合遗传编码近红外探针可在深部组织中以高分辨率可视化特定细胞群，但缺乏合适探针使细胞动态过程成像尚未充分探索。本文报道了一种基于近红外荧光蛋白对 miRFP670–iRFP720 的 Förster 共振能量转移（FRET）生物传感器，用于深部组织中动态功能成像。该传感器由 caspase-3 切割位点连接供体...
本文提出一种将均相检测转化为表面固定电化学分析的蛋白酶检测新策略。以四聚体蛋白链霉亲和素（SA）为传感单元，基于 SA–生物素偶联化学构建传感平台；以 Caspase-3 为模型分析物，设计序列为 biotin–GDEVDGK–biotin 的生物素化肽作为底物。该肽底物可通过 SA–生物素相互作用诱导 SA 组装，形成 (SA–b...
尽管荧光分析方法已用于细胞内分析，但对细胞内蛋白酶的精确分析灵敏度较低，难以观察与癌症和神经退行性疾病相关的细胞凋亡。本研究首次提出一种基于金属增强荧光（MEF）的高灵敏生物传感器，用于检测蛋白酶。该传感器采用双功能金纳米颗粒（AuNP），通过单链DNA（ssDNA）和肽同时连接荧光团。当蛋白酶caspase-3特异性切割肽后，ss...
凋亡蛋白酶激活因子1（Apaf-1）分裂荧光素酶生物传感器已被用作检测早期凋亡的生物工具。此前，研究者通过细胞体系中多柔比星的作用以及无细胞体系中细胞色素c和ATP的添加，验证了该报告系统检测凋亡小体形成的功能。本研究建立了一种不依赖药物、细胞色素c/ATP的凋亡诱导方式，即依靠生物传感器自身表达诱导凋亡小体形成。在无药物处理条件下...
凋亡在发育与疾病中发挥关键作用，但现有检测方法多为体外终点实验，难以在活体生理环境中实时监测。本研究构建了转基因传感器斑马鱼，使其皮肤特异性表达一种基于荧光共振能量转移（FRET）的 caspase-3 生物传感器。正常状态下，皮肤细胞发出绿色荧光；当凋亡过程中 caspase-3 被激活时，皮肤细胞转为发出蓝色荧光。通过时间序列 ...
细胞内检测Caspase-3活性对研究细胞凋亡及相关疾病至关重要。现有基于纳米材料的生物传感器常因缺乏简便高效的生物功能化方法而稳定性差或制备复杂，限制了其在复杂生理环境中的应用。本文以聚多巴胺（PDA）作为纳米-生物界面，发展了一种二硫化钼纳米片（MoS2 NSs）的共价生物功能化策略，并构建了细胞内荧光生物传感器MoS2@PDA...
准确监测细胞凋亡的方法在诊断和药物领域具有重要意义。本研究结合 DEVD 肽的特异性识别与切割以及量子点（QDs）基荧光共振能量转移（FRET），开发了一种快速、灵敏、选择性检测细胞凋亡的方法。首先，通过 Au–S 键将生物素化肽连接在金纳米粒子（AuNPs）表面，形成 AuNPs–pep；随后将 AuNPs–pep 与 QDs 连...
时间分辨荧光技术可通过在脉冲激发光与信号采集之间设置延迟时间，降低细胞和组织中短寿命背景发光及自发荧光的干扰。本文制备了持久发光纳米颗粒（PLNPs），并以此构建通用时间分辨荧光共振能量转移（TR-FRET）平台，用于生物传感、细胞凋亡荧光寿命成像以及细胞内半胱天冬酶-3（caspase-3）的原位寿命定量。作者将染料标记的肽或 D...
二维培养常用于药物测试，但难以反映肿瘤内部细胞的空间相互作用；三维培养可模拟实体瘤结构，却难以长期评估药物效应，因此需要实时、纵向分析平台。本研究将编码荧光共振能量转移（FRET）生物传感器的质粒 DNA 转染人乳腺癌细胞，建立 MCF7-C3 和 MDA-MB-231-C3 细胞系，用于检测 caspase-3 激活。健康细胞呈绿...
双光子激发（TPE）以近红外光为激发源，相比单光子激发在生物医学成像中具有更低组织自荧光、更低光损伤、更高空间分辨率和更深穿透深度等优势。β-环糊精聚合物（βCDP）基双光子吸收（TPA）荧光纳米胶束具有理想的双光子敏化荧光性质、高光稳定性、高细胞渗透性和优异生物相容性。本文结合纳米结构双光子染料（TPdye）/βCDP纳米胶束与T...
Caspase-3 激活是检测凋亡的关键替代标志物。为定量检测 caspase-3 活性，作者构建了含 caspase-3 切割位点的重组萤火虫荧光素酶生物传感器。当凋亡被诱导时，caspase-3 切割该生物传感器，使萤火虫荧光素酶活性提高 25 倍以上。该检测可方便地实时检测凋亡，有助于药物发现。作者筛选结核分枝杆菌 ESAT-...
细胞质中的 caspase-3 样蛋白酶，如 caspase-3 和 caspase-7，在介导凋亡进程中具有核心作用。为在多细胞环境中方便监测 caspase-3 样活性，作者开发了一种遗传编码的开关型荧光指示剂。该指示剂是含有 caspase-3 切割位点作为开关的环化嵌合体。当被 caspase-3 样蛋白酶切割时，非荧光指示...
为研究糖尿病高糖条件下内皮细胞功能障碍机制，作者开发了血流动力学微流控芯片系统。该系统将基于caspase-3的荧光共振能量转移（FRET）生物传感器细胞系与可模拟血管脉动血流的微流控芯片结合，可实时、少量细胞地检测内皮细胞凋亡。HUVEC-C3细胞系稳定表达FRET传感蛋白，用于探测caspase-3激活；凋亡发生时传感细胞由绿色...
背景：半胱天冬酶（caspase）激活是凋亡执行的关键步骤，但起始半胱天冬酶-8（CASP8）激活的动态过程尚未完全阐明。方法/主要发现：作者建立了一种基于荧光共振能量转移（FRET）的生物传感器，用于在单细胞水平可视化与 CASP8 激活相关的凋亡信号。该双 FRET（dual-FRET）系统由三荧光蛋白融合蛋白 CYR83 组成...
从 Garcinia oligantha 茎的丙酮提取物中分离得到四个新化合物 oliganthins A-D（1-4）和一个已知笼状呋喃酮 gaudichaudione H（5），并通过质谱和核磁共振等光谱证据阐明其结构。五个化合物均利用基因工程 HeLa-C3 细胞评估凋亡诱导活性；该细胞表达可检测 caspase-3 激活的荧...