基于CRISPR/Cas的诊断方法具有高度特异性，但依赖荧光标记探针和复杂核酸提取流程，限制了现场应用。为此，本文开发了一种无标记、免设备的检测平台，整合FTA卡核酸提取、CRISPR/Cas12a识别和预折叠G-四联体（G4）–硫黄素T（ThT）信号报告系统。该平台利用G4与ThT的结构结合产生可见荧光，避免昂贵的荧光标记；FTA...
近年来，新发和再发 RNA 病毒严重威胁全球公共卫生，亟需快速可靠的核酸检测方法。本研究建立了一种高灵敏度、易操作的 G4-ThT-NASBA 系统，用于检测病毒 RNA，且无需标记引物和探针。该系统将 G-四联体-硫黄素 T（G4-ThT）荧光生物传感器与核酸序列依赖性扩增（NASBA）相结合，并以经典猪瘟病毒（CSFV）为检测对...
钾离子（K+）在体液中的准确测定对健康监测和疾病诊断具有重要意义。基于DNA G-四联体（GQ）与特异性荧光探针硫黄素T（ThT）的无标记生物传感器是K+检测的简便方法之一，但通常灵敏度不足。本研究发现，在低浓度下，K+可与ThT竞争结合由寡核苷酸形成的双分子GQ或四分子GQ，使ThT荧光发射随K+浓度升高而降低。基于该竞争性结合机...
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...
本文提出一种基于无标记鸟嘌呤富集单链DNA（LFGr-ssDNA）、吖啶橙（AO）和金属-酚纳米材料（纳米单斜晶铜-单宁酸，NMc-CuTA）相互作用的荧光生物传感器，用于顺序检测Pb2+和抗癌药物表柔比星（Epn）。LFGr-ssDNA和AO通过π-π堆积和静电作用强烈吸附在NMc-CuTA表面，导致AO荧光猝灭。加入Pb2+后，...
基因组DNA甲基化参与多种疾病，有望作为疾病甚至症状前诊断的特异性生物标志物，因此需要快速、廉价的检测方法。作者此前发现G-四联体（G4）形成寡核苷酸中的胞嘧啶甲基化会诱导不同G4拓扑结构。本研究基于甲基化与非甲基化G4 DNA的结构差异，开发了一种利用G4配体检测G4形成序列中CpG甲基化的方法。CpG甲基化引起的G4拓扑差异可被...
随着 RNA 丰度在细胞功能研究中作用增加，迫切需要相应工具阐明天然 RNA 的功能与动态，尤其是活细胞中短、低丰度 RNA。荧光 RNA 适配体为构建 RNA 标签和生物传感器装置提供了有用策略。Corn 可与 3,5-二氟-4-羟基苄叉咪唑啉酮-2-肟（DFHO）结合，因其光稳定性增强和光谱红移，是良好的 RNA 标签候选。本文...
碳点（CDs）基生物传感器因超小尺寸、优异生物安全性和可调荧光发射，在微小RNA（miRNA）可靠灵敏检测中备受关注，但现有策略常依赖复杂标记步骤和昂贵生物酶，限制实际应用。本文开发了一种基于链置换扩增（SDA）的无标记、无酶荧光检测策略，利用巯基功能化碳点（CDs-SH）作为探针实现 miRNA 高灵敏检测。CDs-SH 基于血红...
铅离子（Pb2+）是常见有毒重金属污染物，可经环境、食物链进入人体，危害神经、造血、消化、肾脏和心脏等系统，因此快速灵敏检测痕量 Pb2+ 具有重要意义。本文报道了一种改进的结构开关适配体荧光 Pb2+ 生物传感器，利用 AMT 与 G-四联体结合诱导猝灭实现低背景检测。T30695 适配体可特异性识别 Pb2+ 并形成 G-四联体...
荧光RNA适配体可用作细胞内生物传感器报告模块和转录本追踪标签。此前通过SELEX与微流控荧光分选获得三种能激活TO1-Biotin荧光的Mango适配体：Mango-II、Mango-III和Mango-IV，其中Mango-IV在固定和活哺乳动物细胞中成像RNA效果最佳。为阐明其细胞活性机制，作者测定了Mango-IV与TO1-...
能选择性结合特定G-四联体（GQ）拓扑（反平行、混合或平行）的荧光配体，对适配体传感器开发和纳米器件构建具有重要意义。香豆素–苯并噻唑杂化探针BnBtC是一种内电荷转移（ICT）比率荧光探针，具有两个分辨良好的发射带：约450 nm来自香豆素组分，约650 nm来自ICT带。BnBtC的红色ICT发射对质子性溶剂极性和结合GQ结构均...
外泌体在细胞间通讯、肿瘤迁移与侵袭中发挥重要作用，但其在生物流体中浓度低，癌症外泌体的特异性检测仍是挑战。本文基于DNA适配体与外泌体表面生物标志物蛋白酪氨酸激酶7（PTK7）之间的分子识别，设计了一种新型可激活、无标记荧光传感策略，用于高灵敏、高特异检测外泌体。目标外泌体结合适配体后触发链置换反应，使G-rich序列暴露并折叠形成...
治疗与诊断用核酸适配体被设计为高亲和、高特异结合靶标。适配体相互作用的结构与动力学分析日益重要。本文报道一种基于 switchSENSE 的荧光适配体传感器，用于详细表征适配体–分析物相互作用及适配体折叠，以凝血酶结合适配体（TBA）为模型体系。TBA 折叠为 G-四联体及其与凝血酶的结合强烈依赖溶液中离子的种类和浓度。作者实时观察...
本文提出一种无标记荧光生物传感器，用于基于三叉DNA连接驱动催化发夹组装策略简单检测Kras野生型。体系中设计了由DNA链S1和S2与靶标共同形成的三叉DNA连接探针（JP），以及两个发夹探针H1和H2。当存在Kras野生型时，JP可激活自催化DNA机器，引发催化发夹组装，产生大量游离G-rich序列；这些序列与荧光染料N-甲基原卟...
本文开发了一种基于嵌合 DNA 模板银纳米簇（AgNCs）的荧光探针，用于直接测定癌细胞裂解液中的端粒酶活性。研究比较了端粒酶延伸反应前（路线 A）和反应后（路线 B）形成 AgNCs 的两种策略，发现端粒酶阳性样品中 AgNCs 的黄色荧光发射（最佳激发/发射波长 470/557 nm）发生选择性猝灭。利用合成延伸 DNA 模拟端...
针对小分子/生物活性分子检测中酶促反应和复杂纳米材料依赖的问题，本文利用血栓素适配体的高亲和识别能力和催化发夹组装（CHA）的无酶等温放大特性，建立了一种无标记、无酶的光学放大检测策略用于血栓素检测。为同时支持生物学探究与技术优化，作者引入热力学模型预测相互作用核酸链的最低自由能二级结构，并计算体系配分函数与复合物平衡浓度；随后对相...
本文报道了一种基于荧光猝灭结果用于检测生乳中赛罗胺（cyromazine, CYR）的快速生物传感器。以6-羧基荧光素（FAM）标记的G富集单链DNA Tcy2作为识别探针，当其与赛罗胺作用时，可形成赛罗胺稳定的G-四联体复合物，并引起荧光信号变化。由于G-四联体形成使FAM与赛罗胺距离缩短，发生荧光共振能量转移（FRET），导致F...
本研究使用时间门控荧光寿命成像显微镜（time-gated FLIM）检测 3,6-双(1-甲基-2-乙烯基吡啶鎓)咔唑二碘化物（o-BMVC）在固定细胞中的荧光焦点。o-BMVC 与 G-四联体（G-quadruplex, G4）结合后呈现较长荧光衰减时间，因此以寿命阈值区分长寿命信号。结果显示，六种癌细胞系中 o-BMVC 焦点...
本文报道了一种基于含荧光2-氨基嘌呤（2-AP）核苷碱基类似物的分裂G-四联体（split G-quadruplex）的简单、序列特异性DNA检测方法。在该传感器中，含2-AP的G-四联体被拆分为两个片段，并分别连接靶标特异性悬垂序列。两个独立的G-四联体片段仅在互补靶DNA存在时才能形成具有活性的G-四联体结构，从而引起2-AP荧...
本文报道了一种用于快速监测环境累积氡剂量的新型无标记荧光生物传感器。基于氡（222Rn）与其稳定衰变子体铅-210（210Pb）之间的关联，作者利用铅离子诱导特异性适配体HTG发生构象变化，并以有机染料孔雀石绿（MG）作为荧光探针，构建了对铅和氡均具有响应能力的检测平台。在无铅存在时，单链HTG呈随机卷曲状态，与MG仅发生弱静电作用...