Trade-Offs in Biosensor Optimization for Dynamic Pathway Engineering.
合成生物学进展使代谢工程可构建动态控制回路，使其能够响应生物反应器扰动并自我调节基因表达，有望克服传统通路工程中的诸多难题。这些回路的核心是代谢物生物传感器，用于读取通路信号并驱动酶表达。然而，代谢物生物传感器的构建是菌株设计的主要瓶颈，关键挑战在于理解生物传感器剂量-响应曲线与通路性能之间的关系。本文采用多目标优化方法，定量刻画代...
Biochemical and functional characterization of the N-terminal ubiquitin-like domain of human SHARPIN.
SHARPIN 是 E3 连接酶复合体 LUBAC 的辅助亚基，通过其中部泛素样域（UBL）参与 LUBAC 形成，并与催化亚基 HOIP 的泛素相关域（UBA）相互作用。然而，SHARPIN N 端 UBL 域在稳定 LUBAC 形成中的作用尚不明确。本研究采用分子生物学方法构建了 SHARPIN 1–127 域、128–309 ...
In Situ Regeneration of Silicon Microring Biosensors Coated with Parylene C.
光学生物传感器凭借无标记检测与光学谐振增强，在疾病诊断中具有高准确度和高灵敏度，但基于贵金属纳米颗粒和精密微机电系统的光学生物传感器成本较高，限制其应用。本文提出一种基于纳米级聚对二甲苯C（Parylene C）薄膜的生物传感器原位再生与复用方法，并以绝缘体上硅（SOI）微环谐振器生物传感器为例进行验证。Parylene C 可通过...
Ultrasensitive and Selective Field-Effect Transistor-Based Biosensor Created by Rings of MoS
场效应晶体管（FET）广泛应用于现代数字集成电路、计算机、通信和传感器等领域。然而，由于高灵敏、高选择性生物FET（bio-FET）制备要求严苛，可靠的生物FET在现实中仍难以实现，仍是挑战。本文报道了一种受核孔复合体启发的超灵敏、高选择性bio-FET，其由二硫化钼（MoS2）纳米孔的纳米环构成。作者利用扫描透射电子显微镜、拉曼光...
Engineering of the Ligand Specificity of Transcriptional Regulator XylS by Deep Mutational Scanning.
深度突变扫描是一种蛋白质工程方法。本文将其应用于改变假单胞菌 Pseudomonas putida 转录调控因子 XylS 的配体特异性，使其识别 p-甲苯酸而非天然配体 m-甲苯酸。为此，作者使用基于抗生素抗性基因的双筛选系统，构建 xylS 突变库，将推测配体结合域（1–213 位，除第 7 位外）的每个密码子随机化，产生所有可...
Photonic Crystal Effects on Upconversion Enhancement of LiErF
胆固醇是维持人体健康的重要物质，其浓度水平与多种疾病密切相关，因此准确监测胆固醇对临床诊断具有重要意义。本文构建了一种基于光子晶体增强上转换纳米颗粒（UCNPs）的非接触生物传感器，用于高灵敏、无干扰的胆固醇检测。作者将 LiErF4:0.5%Tm3+@LiYF4 UCNPs 与聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）光子晶体（OPCs）复合，...
Biosensor-Enabled Deconvolution of the Avidity-Induced Affinity Enhancement for the SARS-CoV-2 Spike Protein and ACE2 Interaction.
亲合力是生物体通过多价结合实现高亲和相互作用的常见机制。随着越来越多药物研发关注蛋白-蛋白相互作用，利用表面等离子共振（SPR）或生物层干涉等表面技术研究多价体系时，多价结合引入的异质性会使传感图分析复杂化。常见做法采用1:1结合模型拟合，若拟合不佳则改变实验条件以偏向1:1结合；该简化方法虽具信息性，但并不总是具有生物学相关性。本...
A Molecular Imprinted PEDOT CMOS Chip-Based Biosensor for Carbamazepine Detection.
本文设计、实现并制备了一种用于卡马西平（CBZ）检测与定量的微型生物传感器。该传感器由1×1 mm² CMOS芯片封装后与三电极电化学池耦合组成。作者通过两步完成表征：首先，在玻璃碳电极（GCE）表面利用循环伏安法（CV）对聚3,4-乙烯二氧噻吩（PEDOT）进行分子印迹；其次，通过CV和电流峰检测电路对CBZ溶液定量。该传感器对C...
A Biosensor Based on Interchain Reactions for the Detection of Acetamiprid and the Construction of Basic Logic Gates OR and AND.
本文提出一种计算机辅助、无酶无标记的荧光DNA适配体传感器，用于检测农药啶虫脒。该体系由啶虫脒适配体Apt与其互补链C-apt形成的双链，以及两个发夹探针Hp1和Hp2组成。当目标啶虫脒存在时，Apt特异性结合靶标并释放触发链C-apt；C-apt打开Hp1并引发链置换反应，同时催化Hp1与Hp2自组装，使Hp2中富含鸟嘌呤的茎区暴...
SARS-CoV-2 Variant Screening Using a Virus-Receptor-Based Electrical Biosensor.
SARS-CoV-2变异株可能增加传播力和毒力，或降低现有疫苗效果，但现有生物传感器多靶向易突变的病毒组分，难以筛查变异株。ACE2是所有已知SARS-CoV-2变异株共享的病毒受体，可作为替代识别策略。本文设计了一种高灵敏、便携式的基于病毒受体的COVID-19筛查生物传感器，并采用双栅场效应晶体管（dual-gate FET）克...
BldD-based bimolecular fluorescence complementation for in vivo detection of the second messenger cyclic di-GMP.
细菌第二信使双-(3′,5′)-环二鸟苷酸单磷酸（c-di-GMP）是调控生物膜形成、毒力与细胞分化的保守中心分子。能够在活细胞中检测和可视化 c-di-GMP 水平的生物传感器，对于理解其波动如何驱动细胞响应至关重要。本文报道了一种新型 c-di-GMP 生物传感器 CensYBL，其基于链霉菌效应蛋白 BldD 在 c-di-G...
StarD13 negatively regulates invadopodia formation and invasion in high-grade serous (HGS) ovarian adenocarcinoma cells by inhibiting Cdc42.
转移是卵巢癌治疗的主要难题。本研究探讨 Cdc42 GTPase 激活蛋白 StarD13 在卵巢癌细胞运动、侵袭和侵袭足形成中的作用。免疫组化和 Oncomine 数据库分析显示 StarD13 在卵巢腺癌组织中较正常卵巢组织表达降低，提示其具有潜在肿瘤抑制功能。在 SKOV-3、Caov-3 和 PA-1 卵巢癌细胞中敲低 St...
Extracellular Biomarkers of Inner Ear Disease and Their Potential for Point-of-Care Diagnostics.
快速诊断检测已成为患者诊疗的重要工具，通常利用血液或尿液等易获取样本，在诊疗现场完成分析。这类检测依赖于针对特定疾病或器官充分表征的生物标志物。目前，听力损失这一全球最常见的感觉障碍之一尚无快速诊断方法。本综述系统介绍了内耳相关疾病潜在生物标志物及其在体液中的检测与定量方法，重点讨论无细胞DNA（cfDNA）、microRNA（mi...
Recent advances in halal food authentication: Challenges and strategies.
随着公众对食品质量与安全关注提高，清真食品真实性检测快速增长，涵盖生产方式、技术加工、未声明成分识别和物种替代。这促使分析研究以获得准确可靠结果监控控制清真食品真实性。然而由于食品复杂性和掺假物增多，检测困难。本综述全面客观概述1980至今清真食品真实性分析技术研究，指出期间技术选择无显著趋势。此外，基于有效性指标对不同方法分类，为...
A novel assay to assess the effects of estrogen on the cardiac calmodulin binding equilibrium.
钙调蛋白（CaM）可调节多种靶蛋白，但组织内 CaM 不足，形成限制性 CaM 平衡。绝经增加心脏疾病风险，但雌激素是否影响心脏 CaM 平衡未知。作者设计检测法评估卵巢切除和雌激素处理对心脏 CaM 平衡的影响。Sprague-Dawley 大鼠接受假手术或卵巢切除，随后 2 周给予溶剂或 17β-雌二醇。Ca2+ 饱和左心室（L...
Real-time detection of ochratoxin A in wine through insight of aptamer conformation in conjunction with graphene field-effect transistor.
霉菌毒素是食品与饲料中常见的污染物，其污染问题因供应链复杂化而加剧，威胁人畜健康并造成经济损失。本文报道一种基于单硅芯片上石墨烯场效应晶体管（GFET）阵列的霉菌毒素生物传感器。针对赭曲霉毒素A（OTA）的适配体作为识别元件，通过吡啶丁酸琥珀酰亚胺酯（PBASE）共价连接至石墨烯表面；施加横向电场可促进PBASE与石墨烯的π-π堆积...
Applications of biosensors for bacteria and virus detection in food and water-A systematic review.
用于食源性和水源性病原微生物敏感、特异性检测的生物传感器，因其便携、易用、成本相对较低以及实时或近实时响应而受到重视，其应用已广泛分布于环境监测等多个领域。当前已开发生物传感器的主要局限在于在复杂基质中灵敏度和特异性不足。鉴于生物传感器开发日益受到关注，本研究按照PRISMA指南开展系统综述，检索2010年1月至2019年12月期间...
Dual-detection fluorescent immunochromatographic assay for quantitative detection of SARS-CoV-2 spike RBD-ACE2 blocking neutralizing antibody.
针对新冠疫情，常规定量检测SARS-CoV-2中和抗体对评估新变异株再免疫后的免疫保护至关重要。本文报道一种双检测荧光免疫层析法（DFIA），内置自校准过程，可快速定量检测阻断SARS-CoV-2刺突蛋白受体结合域（RBD）与血管紧张素转换酶2（ACE2）结合的中和抗体。该方法基于中和抗体抑制ACE2与RBD结合，以及抗人免疫球蛋白...
Seizure triggers identified postictally using a smart watch reporting system.
癫痫患者常报告压力、睡眠不足等触发因素可影响癫痫发作的发生与时间。既往研究多依赖回顾性日记或调查，难以精确关联风险因素与单次发作。本研究使用运行于 Apple Watch 和 iPhone 的 EpiWatch 应用，在全国范围内开展癫痫患者（PWE）研究。参与者在16个月内追踪癫痫发作，追踪在先兆或发作发生时启动，包括采集生物传感...
Factors influencing the performance of rapid SARS-CoV-2 antigen tests under field condition.
全球范围内，实时逆转录聚合酶链反应（rRT-PCR）是检测严重急性呼吸综合征冠状病毒 2（SARS-CoV-2）的参考方法，但成本高、耗时长且需要训练有素的实验室人员。因此，亟需经济、快速的抗原检测。本研究评估了 SARS-CoV-2 快速抗原检测（RATs）与 rRT-PCR 相比的性能，并考虑不同影响因素。共纳入 214 名已知...