对氙核磁共振（Xe NMR）生物传感器中能量学与动力学进行微观描述在实验上较难实现。本文在显式水溶剂中对原型 Xe@cryptophane-A（CrA）生物传感器体系进行了分子动力学（MD）和元动力学（MTD）模拟。作者计算了氙的非共价结合自由能，识别了氙的包合/解离机制，并计算了水分子在溶液与宿主空腔之间的交换动力学。研究首次识别...
氙生物传感器是用于多种分子成像应用的新兴工具。许多应用需要先进行肽合成，再在溶液中选择性地将氙宿主安装到肽骨架上。本研究尝试了三种策略，以在固相载体上完整生成氙生物传感器。其中，采用双羧基 cryptophane-A（CryA-da）的策略较为有利：通过调节加入亚组分的当量并延长偶联时间，可在低负载树脂上将该宿主直接整合到生长中的结...
本文研究用于识别和显示生物分子及细胞标记物的磁共振生物传感器，其核心是由可结合氙原子的宿主分子构成的主客体系统。这类系统既可用于分析检测，也可作为成像对比剂。作者利用129Xe核自旋超极化和化学交换饱和转移（Hyper-CEST）技术，使检测灵敏度较常规1H NMR提高数个数量级。由于传感信号来源于超极化产生、自旋弛豫和宿主–氙交换...
生物硫醇如谷胱甘肽（GSH）、半胱氨酸（Cys）、同型半胱氨酸（Hcy）和硫氧还蛋白（Trx）在细胞代谢中发挥重要作用，多种疾病与细胞内生物硫醇水平异常相关，因此细胞内检测生物硫醇水平可作为有用的诊断工具。已有多种方法用于检测细胞内硫醇，但敏感性和特异性问题限制了其应用。为克服这些限制，作者设计了一种基于超极化氙磁共振检测的新型生物...
磁共振成像（MRI）在可视化靶向造影剂方面受到严重限制，因为图像重建依赖样品弱抗磁性，需要水等丰富分子作为报告物，常规造影剂通常需要微摩尔至毫摩尔浓度，从而排除许多分子标记作为潜在靶标。为克服该限制，作者开发并表征了一种功能性氙 NMR 生物传感器，可通过靶向 129Xe MRI 识别特定细胞表面标记。表达细胞表面蛋白 CD14 的...
本研究利用自旋超极化氙（129Xe）考察局部分子环境对可逆主客体相互作用的影响。作者采用Hyper-CEST技术对暂时结合于cryptophane-A（CrAma）笼中的Xe客体原子进行标记，并通过改变射频饱和脉冲长度、结合逆拉普拉斯变换，测定氙在不同局部环境中的去极化时间。该局部环境为具有不同流动性的生物膜。研究进一步将该方法拓展...
本文给出超极化核在自由溶剂与包封空腔之间发生化学交换饱和转移（HyperCEST）时 Bloch–McConnell 方程的解析解。该解可用于核磁共振（NMR）定量研究宿主–客体相互作用，并借助 HyperCEST 的强信号增强实现 NMR 成像。研究对象包括大分子疏水空腔或人工分子笼，如被提出作为靶向生物传感器的 cryptoph...