糖尿病已成为严重全球公共卫生问题，2型糖尿病（T2DM）并发症发生率上升。西格列汀是二肽基肽酶-4（DPP4）抑制剂，可抑制DPP4促进胰岛素分泌、抑制胰岛β细胞凋亡并降低血糖，但其改善胰岛素抵抗、抗炎、抗氧化应激和抗纤维化机制尚不清楚。本研究探索西格列汀治疗T2DM的新靶点及信号通路。采用网络药理学筛选与DPP4最相关靶点，半柔性...
尽管基于光学技术的即时检测（Point-of-Care, PoC）设备发展迅速，但其在研究实验室之外应用时仍面临明显困难。本文旨在评估光学PoC设备从科研成果向市场转化的程度，提出一种将科学论文与已注册专利相关联的方法。作者以“biosensor”“optic”和“device”为关键词，检索2015—2020年Web of Sci...
糖聚合物材料已成为一类重要的生物聚合物，因其潜在应用而受到科学界关注。近年来，它们被视为独特的合成生物材料，并用于直接治疗、医用粘合剂、药物/基因递送系统和生物传感应用。因此，理解糖聚合物基材料研究的最新进展对下一阶段生物材料研究至关重要。本综述讨论了糖聚合物基材料最常用的合成方法、基于结构-功能相互作用的性质，以及这些材料在生物传...
糖化血红蛋白（HbA1c）是监测和诊断糖尿病的重要指标。由于适配体具有高选择性、易制备和便于保存等优点，基于适配体传感器的 HbA1c 检测近年受到关注。然而，溶液 pH、盐浓度以及适配体结构等因素可能影响 HbA1c 与适配体之间的相互作用。本研究利用表面等离子共振（SPR）技术系统评价上述因素对识别相互作用的影响。结果表明，pH...
制药行业面临在更短周期内交付新药的压力，因此需要更高灵敏度、更高通量和自动化的分析工具。在抗体药物研发中，早期采用基于表面等离子共振（SPR）的相互作用分析平台，可提供抗体库结合性质、表位特异性和作用机制等分子水平信息，有助于从抗体库中快速筛选临床候选分子。本研究由不同大洲、相互独立的实验室开展盲法比较，评估两种高通量 SPR 平台...
厚度与沉积速率的监测对SPR等薄膜传感器的制备至关重要，因为SPR响应的灵敏度与线性范围均随传感膜厚度变化。本研究以BK7玻璃片为基底，采用电子枪与热蒸发相结合的真空蒸发方法，在旋转与非旋转两种沉积系统中制备Cr/Au薄膜，并通过自研SPR平台对其等离子体响应进行实验表征。研究利用Fresnel方程与矩阵法建立多层膜理论模型，将实验...
亲和型生物传感器等应用迫切需要便捷高效的抗污表面修饰方法。本文在 Au 表面制备了一种混合抗污涂层：首先通过“graft to”方式将巯基化透明质酸（HA）化学吸附到 Au 表面，随后使分子量较小的两性离子肽 p-EK 自组装到 HA 修饰表面，获得 HA/p-EK 修饰表面。表面等离子共振（SPR）实时传感图表明 HA 和 p-E...
感染是全球重大公共卫生问题，也是全球过早死亡的主要原因之一。现代医学面临的最具挑战性目标之一，是及时、准确地进行感染性疾病的实验室诊断。作为及时启动并成功治疗的关键因素，实验室诊断有望降低疾病发病率，并防止危险流行病的暴发和传播。传统感染性疾病实验室诊断方法耗时费力，需要昂贵设备和专业人员，限制了其在资源有限条件下的应用。过去六十年...
生物传感器芯片上生物传感分子的取向与密度需精确控制，以提高灵敏度和配体结合能力。作者此前开发了约30 nm生物纳米囊泡ZZ-BNC，其由乙肝病毒包膜L蛋白与蛋白A来源IgG Fc结合Z结构域串联体（ZZ-L蛋白）融合组成，可作为稳健纳米颗粒支架，增强IgG及Fc融合传感分子的敏感性和配体结合能力。然而，ZZ-BNC刚性颗粒结构使ZZ...
糖聚合物是一类在聚合物主链或侧链中引入碳水化合物基团的重要生物材料。除用于研究糖聚合物与凝集素-碳水化合物相互作用外，糖聚合物近年来也被用作新型合成生物材料，用于直接治疗、医用黏合剂和生物传感器。因此，全面理解糖聚合物研究的新进展对下一代生物材料研究至关重要。本综述重点介绍常用的糖聚合物合成方法及其生物医学应用。糖聚合物可通过现代聚...
羰基二亚胺介导的胺偶联是将蛋白配体固定到阴离子聚羧酸水凝胶（如羧甲基葡聚糖）传感器芯片的主要共价固定方法，广泛用于表面等离子共振（SPR）等光学生物传感器。通常利用略酸性、低离子强度下的静电作用富集中性和碱性配体，再与表面N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）酯共价偶联。然而，该方法不适用于酸性蛋白或等电点较低的核酸等配体，因为酸性条件下聚羧...
近年来，稳定并结晶 GPCR 的创新方法推动了 GPCR 晶体结构解析，并使纯化受体可用于生物物理和生化配体结合实验。然而，为适配这些技术，蛋白优化过程漫长，需要反复表达、溶解、纯化和功能分析数十至数百个蛋白变体。本文报道一种新颖且通用的方法，在 HEK293 细胞产生的病毒样颗粒（VLP）中平行筛选数百个 GPCR 变体的蛋白产量...
本研究基于适配体二级结构及其与铜的结合亲和力，预测了适配体中潜在的铜结合位点。在通过 SELEX 筛选并检测的 4 个适配体（Cu-A1 至 Cu-A4）中，Cu-A2 对铜的结合亲和力最高，其 KD 值最低，为 1.83×10−11 M。为验证铜是否结合于预测区域，作者采用突变和缺失分析对结合亲和力进行实验验证，结果表明高 G–C...
半数抑制浓度（IC50）是评价药物效力最常用且信息量最大的指标，表示抑制某一生物学过程一半所需药物量，从而为药理学研究中拮抗药物效力提供度量。目前测定药理化合物 IC50 的方法多基于全细胞体系，虽然通常可提供优异的效力信息，但结果可能依赖所用实验细胞系，且不能区分化合物抑制特定相互作用的能力。本文以分泌型转化生长因子-β（TGF-...
本研究旨在通过层-by-layer（LBL）组装混合两种带相反电荷的多糖，理解并实现低污损表面。以二乙氨基乙基葡聚糖盐酸盐（CD）和藻酸盐（ALG）为模型体系构建 LBL 膜。采用表面等离子共振（SPR）生物传感器定量测量 LBL 构建过程中带电大分子的吸附行为，并原位实时测量每一沉积双层的蛋白吸附行为。结果表明，随着 LBL 膜在...
本研究旨在利用侧链含邻苯二酚（D）、聚乙二醇寡聚物（O）和全氟烷基（F）基团且比例可调的丙烯酸三聚合物（DOF）开发通用低生物污损聚合物涂层。该类聚合物可在几乎任何表面形成牢固涂层，并发生表面微相分离与自组装；全氟烷基侧链在表面富集，涂层形貌从不规则实心畴变为不同尺寸的离散火山口状聚集体。以牛血清白蛋白（BSA）和纤维蛋白原（Fib...
表面等离子共振（SPR）技术可在实时条件下直接监测生物分子相互作用，并用于评估抗体亲和性这一影响自身免疫病致病性的重要参数。本文描述了一种基于 SPR 的抗瓜氨酸化蛋白/肽抗体（ACPA）亲和性评价方法。首先，通过亲和层析从类风湿关节炎（RA）患者血清中纯化 ACPA，以降低其他免疫球蛋白带来的非特异结合和体积效应；其次，通过 pH...
本研究旨在探究两亲性与两性离子结构对肽自组装单层（SAM）抗蛋白吸附能力的影响，并揭示相关抗污机制。研究两种半胱氨酸终止七肽：CYSYSYS为两亲非离子序列，CRERERE为两性离子序列。两者通过金-硫键共价固定于金基底。表面等离子共振（SPR）分析显示，在单一蛋白存在下，两种肽SAM的蛋白吸附量均为超低或低水平，为1.97–11....
乙酰胆碱结合蛋白（AChBP）的 X 射线晶体结构显示，经典烟碱类配体结合口袋存在两种可能的延伸：一种尺寸有限，另一种沿亚基界面裂隙显著延伸。为在功能性烟碱乙酰胆碱受体（nAChR）中探测这些潜在延伸，作者合成了 3-(二甲氨基)丁基二甲氨基甲酸酯（DMABC）和 1-(吡啶-3-基)-1,4-二氮杂环庚烷的延长类似物，并在神经元异...
本研究提出一种基于定制 DNA 微阵列的单轮适配体先导识别方法。作者利用计算驱动的图案化 DNA 文库，在不使用已知凝血酶适配体序列信息的情况下，在 8×15k 微阵列上固定 5000 条具有增强二级结构复杂度的寡核苷酸序列，以筛选凝血酶结合适配体。实验以 Cy3 标记凝血酶与微阵列杂交，通过荧光扫描识别结合候选序列，并以 stre...