氧化应激伴随多种脑病理，包括年龄相关痴呆和阿尔茨海默病，但神经元氧化应激在认知衰退和神经退行性变中的因果作用仍不明确，因为缺乏模拟孤立脑内氧化损伤的方法。本文提出基于酵母黄素蛋白 D-氨基酸氧化酶（DAAO）的化学遗传方法，用于在神经元内产生过氧化氢（H2O2）。为验证该工具，将 DAAO 和超灵敏基因编码 H2O2 生物传感器 H...
化学遗传学是指通过提供或撤除特定生化刺激，动态调控重组蛋白活性的实验体系。该类工具可对特定信号分子进行精确动态控制，从而阐明其在生理与疾病中的作用。酵母D-氨基酸氧化酶（DAAO）可在D-氨基酸存在时催化生成过氧化氢（H2O2），从而实现细胞内氧化还原平衡的化学遗传操控。生物传感器技术的进步使这些信号分子能够被精确量化。化学遗传学方...
D-氨基酸氧化酶（DAAO）可结合多种 D-氨基酸且亲和力不同，因此开发具有选择性的 DAAO 酶生物传感器仍是实际应用中的挑战。本文提出一种构建具有不同底物选择性生物传感器的方法。首先，通过理性设计在 DAAO 中引入点突变，提高其对 D-丝氨酸的选择性。随后，对野生型酵母 DAAO（RgDAAO WT）以及人源 DAAO W20...
酶基电化学生物传感器在实际应用中常面临底物特异性不足、批次间重现性差以及缺乏针对酶固定化效应的定量评价手段等挑战。本文提出一种快速、简便且通用的电化学方法，用于测量酶固定化及共价交联对酶催化活性和底物特异性的影响。该方法适用于催化循环中释放过氧化氢（H2O2）的酶基电化学生物传感器，通过检测 H2O2 在电极表面的氧化电流来定量酶促...
针对D-氨基酸（DAA）电化学生物传感器，需要在消旋溶液或手性混合物中实现手性识别，而常规手性识别往往只能在单一异构体溶液中进行。本文以D-氨基酸氧化酶（DAAO）为手性选择剂，以碳纳米管（CNTs）为信号放大器，构建了一种非介导型DAA电化学生物传感器。该传感器表现出优异的抗对映体干扰能力：在丙氨酸（Ala）对映体混合物中，当L-...
D-丝氨酸是哺乳动物中枢神经系统中主要的D-氨基酸，也是内源性NMDA受体甘氨酸位点的主要共激动剂，参与突触可塑性、学习与记忆，其水平异常与精神分裂症等神经精神疾病相关。为在活体中动态监测D-丝氨酸，本文报道了一种基于陶瓷基微电极阵列（MEA）的安培法自参考D-丝氨酸检测方案。该传感器在铂记录位点上固定来自红发念珠藻（Rhodoto...
本文介绍一种用于活细胞内局部产生并检测过氧化氢（H2O2）的遗传编码系统。该系统由酵母D-氨基酸氧化酶（DAAO）和两种光谱可区分的荧光生物传感器 HyPer2 与 HyPerRed 组成；二者分别基于循环置换黄色荧光蛋白和循环置换红色荧光蛋白，可实现细胞内 H2O2 动态的时空产生与检测。协议以简单细胞培养模型为例，给出转染、成像...
本研究构建了一种用于检测D-丙氨酸的酶电化学生物传感器。该传感器以玻璃碳电极为基底，先滴涂多壁碳纳米管（MWCNTs）成膜，再在MWCNTs/GCE表面通过恒电位电沉积制备金纳米膜（Au-NF），形成Au-NF/MWCNT纳米复合修饰电极。随后将D-氨基酸氧化酶（DAAO）滴加于修饰电极表面，并用四乙氧基硅烷（TEOS）溶胶-凝胶网...
本文提出一种用于分离和手性检测D-甲硫氨酸（D-Met）与D-亮氨酸（D-Leu）的电化学微流控策略。这些D-氨基酸（D-AA）是霍乱弧菌（Vibrio cholerae）相关疾病中的生物标志物。在单布局微流控芯片（MC）上，该策略与极低生物样品消耗高度兼容，可实现受控微流控D-AA分离以及D-氨基酸氧化酶（DAAO）与各D-AA标...
在突触中，D-丝氨酸是N-甲基-D-天冬氨酸受体（NMDAR）的内源性共激动剂，参与突触传递与可塑性，并与精神分裂症、亨廷顿病等病理状态相关。准确定量局部D-丝氨酸浓度变化对理解神经-胶质通讯至关重要。本文报道了一种盘状安培酶学生物传感器，用于检测D-丝氨酸。该传感器基于直径25 μm的铂盘微电极，表面电沉积聚间苯二胺（PPD）层，...
本文构建了一种高灵敏的D-氨基酸氧化酶（DAAO）/过氧化物酶（POD）双酶电化学生物传感器，选用五氰基铁酸盐结合聚(1-乙烯基咪唑)聚合物（PVI[Fe(CN)5]）作为电子介体。在DAAO/POD/PVI[Fe(CN)5]修饰电极上，于-0.1 V（vs. Ag|AgCl）测量与DAAO反应生成H2O2浓度相关的PVI[Fe(C...
本研究构建了一种改进的D-氨基酸生物传感器，通过将D-氨基酸氧化酶（DAAO）共价固定于羧基化多壁碳纳米管（c-MWCNT）/铜纳米颗粒（CuNPs）/聚苯胺（PANI）杂化膜修饰的金电极上实现。该杂化膜采用电沉积方式制备，c-MWCNT 经 EDC/NHS 活化后与 CuNPs 共同沉积于 PANI/金电极表面，随后 DAAO 通...
本文报道了一种基于镍六氰合铁酸盐/聚吡咯（NiHCNFe/PPy）杂化膜的电化学安培 D-氨基酸生物传感器。采用电化学两步法在玻璃碳电极（GC）表面沉积 NiHCNFe/PPy 杂化膜，随后将 D-氨基酸氧化酶（DAO）固定于膜上，构建 DAO/NiHCNFe/PPy/GC 电极。通过扫描电镜、电化学阻抗谱和傅里叶变换红外光谱对修饰...
本文以受邀综述形式讨论一种无试剂、选择性微生物传感器作为监测神经样品中 D-丝氨酸的替代工具。该 125 μm 直径盘式生物传感器主要由 D-氨基酸氧化酶（DAAO）提供对 D-丝氨酸的立体特异性识别与催化，以及聚邻苯二胺（PPD）膜用于排斥抗坏血酸等电活性干扰物。文中给出该传感器的线性区斜率为 61±7 μA cm−2 mM−1，...
食品中 D-氨基酸可由高温、极端 pH 等加工过程或掺假、微生物污染产生，因此食品质量控制日益重要。常规食品分析需要简单、易用的方法，生物传感器常能满足要求。基于酶促立体特异性反应的生物传感器可用于检测和定量食品中的 D-氨基酸。来自酵母 Rhodotorula gracilis 的 D-氨基酸氧化酶（DAAO）具有绝对立体特异性、...
D-丝氨酸作为脑内信使/胶质递质，促进神经信号和突触可塑性，需要灵敏工具监测脑内D-丝氨酸以理解胶质细胞释放机制。本文开发用于直接固定电位安培监测D-丝氨酸的生物传感器，将哺乳动物D-氨基酸氧化酶（DAAO）固定在Nafion包覆的聚邻苯二胺（PPD）修饰Pt–Ir微盘电极上。PPD与Nafion复合层使酶活性和传感器效率较单层提高...
测定食品和生物样品中D-氨基酸含量具有重要意义。本研究开发了一种基于红发酵母（Rhodotorula gracilis）黄素酶D-氨基酸氧化酶（RgDAAO）的生物传感器。为使D-氨基酸组成不改变检测结果，作者同时采用野生型及通过理性设计和定向进化获得的突变体。对D-氨基酸氧化酶突变体在不同中性、酸性和碱性底物比例混合物中的活性分析...