环境因素通过表观遗传机制影响健康与疾病。本文以 viable yellow agouti（Avy）小鼠模型作为活体表观遗传生物传感器，评价营养与环境因素对胎儿表观基因组的影响。Avy 等位基因由 IAP 逆转录转座子插入 Agouti 基因上游形成，其 5′ LTR CpG 甲基化程度决定异位 Agouti 表达，并表现为从黄色到伪...
本文报道了一种利用可驱动磁性颗粒标记并结合巨磁阻（GMR）生物传感器快速灵敏检测蛋白的方法。该方法采用一步法夹心免疫分析，无需液体置换步骤；样品中各结合反应以及结合/游离分离均由传感器芯片上下方电磁铁产生的磁力控制。与示踪抗体偶联的磁性颗粒在样品中被驱动以捕获目标蛋白，并迅速移至传感器表面，与固定化捕获抗体结合；弱结合或未结合标记物...
本文报道了一种用于免疫分析的微加工压电膜生物传感器阵列。山羊免疫球蛋白G（IgG）和乙型肝炎表面抗原（HBsAg）作为探针分子被固定在尺寸为3.5 μm×500 μm×500 μm的方形压电膜上。由于该类传感器具有质量敏感特性，当抗山羊IgG或抗HBsAg分别被山羊IgG或HBsAg捕获后，传感器膜的共振频率发生下降。作者采用阻抗分...
本文报道了一种基于核酸薄膜水合诱导张力的无标记DNA杂交检测方法。作者将硫醇修饰的单链DNA探针自组装到硅微悬臂梁金表面，形成致密单分子层，并在可控湿度环境中测量水分子吸附引起单分子层张力变化所导致的悬臂梁弯曲。结果表明，水合过程可显著改变DNA单分子层的表面应力，且当探针与互补或含单个错配碱基的单链DNA靶标杂交后，水合诱导的张力...
β-arrestin 通过抑制 G 蛋白信号并启动 β-arrestin 依赖信号，关键调控七次跨膜受体（GPCR/7TMR）。偏向性配体和受体突变使 G 蛋白介导与 β-arrestin 介导信号可药理学分离，但 β-arrestin 双重功能的分子机制仍不清楚。作者利用 β-arrestin 2 的分子内生物发光共振能量转移（B...
快速、准确地测量组织与流体样本中的生物标志物是医学诊断的重要挑战。本文报道一种新型微型化诊断磁共振（DMR）系统，用于多重、定量和快速分析。该系统以磁性颗粒作为邻近传感器，放大分子相互作用，从而能够在未处理的生物样本中直接测量。作者将 NMR 探测、微流控、平面微线圈阵列、便携永磁体和片上电子学集成到芯片平台，使样本量降至 5–10...
表面声波（SAW）生物传感器是研究生物分子相互作用的有力工具。本文利用表面限制声波被表面结合事件调制来解析表面结合过程，其中声波相位和振幅分别大致对应表面质量负载和粘弹性变化。作者建立了一套在改性金传感器芯片表面重建磷脂和脂多糖双分子层的流程，用于研究膜活性肽的作用机制。该流程包括在金表面形成11-巯基十一烷醇自组装单分子层，共价偶...
昆虫食草造成的植物损伤可诱导植物释放挥发物，这些挥发物能吸引食草昆虫的天敌，但蚜虫诱导植物挥发物产生的生化通路仍不清楚。蚜虫寄生蜂 Diaeretiella rapae 能够检测并响应拟南芥（Arabidopsis thaliana）受桃蚜侵害后释放的挥发物；在获得相应挥发物经验后，它可学习这些线索，并可作为新型生物传感器用于检测这...
本文研究盐浓度和噬菌体浓度对磁弹性（ME）生物传感器结合亲和力的影响。该传感器通过在磁弹性平台表面固定丝状噬菌体，用于检测炭疽芽孢杆菌芽孢。当芽孢与表面噬菌体结合时，传感器质量增加，导致共振频率下降。作者利用透射电镜（TEM）考察不同盐/噬菌体浓度下噬菌体的聚集与束状结构，发现噬菌体溶液化学会改变其束状特性，从而影响传感器灵敏度和检...
本文报道一种新型磁共振成像技术，通过氧挑战（OC，5 min 100% O2）期间氧合血红蛋白与脱氧血红蛋白比例及T2*信号变化间接检测组织代谢。OC期间T2*信号升高反映O2与脱氧血红蛋白结合，而脱氧血红蛋白由摄取氧的代谢组织产生。作者将OC用于识别缺血脑内组织代谢。在大鼠中诱导永久性大脑中动脉闭塞（MCAO）。第一组（n=5）先...
本研究报道了一种无标记鲤鱼卵黄蛋白（carp vitellogenin, Vtg）光学波导光模光谱（OWLS）免疫传感器，用于现场监测食用鱼可能受内分泌干扰物污染的综合参数。传感器采用直接结合模式，将抗鲤鱼Vtg抗体固定于光学光栅耦合器（OGC）芯片表面。根据逐步抗体固定过程，Vtg在传感器表面特异性结合；固定牛血清白蛋白（BSA）...
痕量胺是一类神经递质，近年发现其可结合中枢神经系统中广泛表达的新型G蛋白偶联受体（GPCR）家族——痕量胺相关受体（TAAR）。人TAAR1在模型细胞中膜表达极差，严重限制其药理学表征。本研究显示，在人TAAR1 N端插入人α2-肾上腺素受体前9个氨基酸所形成的天冬酰胺糖基化位点，足以使其在HEK-293细胞质膜上表达，从而可用新型...
本文介绍一种名为Ibis T5000的新型病原微生物检测技术，用于临床和环境样本中病原体的鉴定与定量。该系统将核酸扩增与高性能电喷雾电离质谱（ESI–MS）及碱基组成分析相结合：先用多对宽范围引物扩增微生物基因组中经过选择的保守区域，再对PCR产物进行自动质谱分析。质谱以足够高的质量精度测定每个扩增子的质量，从而推算其A、G、C、T...
本文报道了一种用于检测白介素-6（IL-6）的新型高灵敏度 ZnO/SiO2/Si Love 模式表面声波（SAW）生物传感器。工作在 747.7 MHz 和 1.586 GHz 的传感器通过直接表面吸附以及经戊二醛共价结合两种途径，将单克隆 IL-6 抗体固定于 ZnO 传感表面。利用扫描电子显微镜（SEM）研究了 IL-6 抗体...
本文开发了一种无线磁弹性传感装置，用于原位监测人乳腺癌细胞 MCF-7 的生长并评价抗癌药物氟尿嘧啶和顺铂的细胞毒性。该传感器由带状磁弹性传感器表面涂覆聚氨酯层制成，聚氨酯可保护富铁磁弹性材料免受氧化，并提供细胞相容表面。在时变磁场作用下，磁弹性传感器发生纵向振动并产生磁通，可被拾取线圈远程检测，传感器与检测系统之间无需物理连接。无...
人碳酸酐酶II（hCAII）是锌金属酶，其活性位点含由三个组氨酸配位的Zn2+。本文以hCAII为模型，报道了一种129Xe-cryptophane生物传感器与hCAII复合物的X射线晶体结构。129Xe具有自旋1/2核、水中大于200 ppm化学位移窗口和26%天然丰度，可经激光极化将MRI信号增强约10000倍。cryptoph...
为在复杂生物基质中利用光学生物传感器检测低浓度分析物，需要高捕获分子表面负载和低非特异结合。作者将不同长度的聚乙二醇（PEG）以不同混合比例和浓度共价固定到玻璃型表面，并用三种受体进行修饰。采用无标记、时间分辨反射干涉光谱（RIfS）监测模型蛋白卵白蛋白（OVA）的非特异结合以及相应分析物的最大表面负载。所用三种分析物尺寸不同：抗三...
本文评估了ForteBio Octet光学生物传感器在蛋白相互作用动力学与亲和力测定中的应用。Octet基于生物层干涉（BLI），使用一次性光纤传感器尖端，从开放振荡微孔板中直接取样，无需微流控。作者以抗CGRP单克隆抗体4901及其Fab片段为模型，比较Octet与Biacore 3000和ProteOn XPR36两种表面等离子...
本文报道了一种用于快速、特异性检测炭疽芽孢的生物识别元件制备策略。作者以炭疽杆菌表面层蛋白EA1为靶标，从免疫小鼠脾细胞构建单链抗体（scFv）库，并采用标准非竞争生物筛选和竞争生物筛选两种方法筛选抗EA1 scFv。非竞争筛选获得的scFv虽能识别炭疽杆菌EA1，但与其他芽孢杆菌属物种的S层蛋白存在交叉反应。竞争筛选则利用其他芽孢...
碳纳米管在生物传感器和药物载体方面具有潜力，但其与蛋白质的结合行为需进一步研究。尽管已有大量工作表征功能化碳纳米管与不同蛋白的亲和性，本研究首次报道血红蛋白可与非功能化碳纳米管结合，并可通过拉曼光谱识别该结合。进一步发现，在特定激发和发射波长下，这种结合未改变碳纳米管的拉曼发光。上述发现的直接应用是将非功能化碳纳米管用作生物传感器，...