本文报道了从嗜热菌 Thermus thermophilus 中克隆、表达并固定化一种新型重组谷氨酸脱氢酶（GDH）。T. thermophilus 基因组中含有两个编码推定 GDH 的基因，其中 TTC1211 基因被克隆并在大肠杆菌中过表达。纯化后的酶为三聚体，能够以 NAD+ 或 NADP+ 为辅因子催化 L-谷氨酸氧化生成 ...
环境安全是人类福祉的基本要求，但仍是全球重大挑战。除减少或消除有毒排放外，还需发展灵敏、选择性强的技术以检测和监测环境污染物，从而有效修复。生物传感器因具有集成化特点，可便携、实时、快速、灵敏且选择性地响应，非常适合环境监测与检测。本综述讨论与环境监测和检测最相关的生物传感器开发主要概念，并回顾和记录近年来生物传感器研发的趋势与挑战...
本文是一篇关于神经元与生物传感器器件耦合以检测神经元群体特性的批判性综述。体外检测神经元群体的神经生物物理化学是新兴研究领域。文章概述了当前方法、挑战与前景，包括用于测量神经元间接触与连接性的器件、用于测定胞外代谢产物的微电极，以及用于评价神经元与小分子相互作用、毒性和抗肿瘤药物致突变性的传感器。由于神经元是电生细胞并具有识别能力，...
本文综述了将具有保留活性的膜蛋白整合到人工膜中用于膜基生物传感器的基本概念，重点介绍含蛋白与不含蛋白的立方相脂质液晶相。双连续立方相具有三维脂质双分子层和连续水/脂通道，可长期稳定存在，并允许水溶性和脂溶性分子传输。文章讨论了立方相的结构表征、蛋白相互作用、电化学性质，以及以单油酸甘油酯-水立方相为基质固定酶或膜蛋白的电化学生物传感...
超薄聚合物刷在天然与人工体系中具有重要作用，但其表征是理解并利用其独特行为的基础且困难。本文证明，带耗散的石英晶体微天平（QCM-D）可用于研究超薄聚(低聚乙二醇甲基丙烯酸酯)（poly(OEGMA)）刷。作者首先识别出耗散/频率变化与厚度变化之间的四个线性关系，其中厚度分别由 QCM-D 和椭偏仪测量。随后，从 Voigt 模型出...
内毒素又称脂多糖（LPS），是革兰阴性菌感染所致脓毒性休克的主要介质。近年来，具有 LPS 解毒潜力的阳离子肽受到关注。鲎抗 LPS 因子（LALF）是鲎（Limulus polyphemus）中的一种蛋白，已被证明具有显著抗 LPS 活性。本研究合成了一种环肽 CLP-19，并在体外和体内评价其生物活性。采用鲎细胞裂解物（LAL）...
本研究制备了含成纤维细胞、I型胶原、纤维蛋白和2 wt%羧基化单壁碳纳米管（SWNT）的复合生物材料，并与不含SWNT的对照构建体进行比较。通过三天内三次、每次12 h的8%循环机械应变刺激诱导基质取向。所有构建体均发生细胞介导的凝胶压缩，最终体积降至初始体积的15%–20%，且SWNT负载不影响压缩程度。机械应变提高了压缩速率，第...
味蕾中含有两类直接参与味觉转导的细胞：受体（Type II）细胞和突触前（Type III）细胞。受体细胞响应甜、苦和鲜味刺激，但此前直接响应酸味（酸）刺激的身份主要依据原位记录、行为研究和候选酸味转导分子的免疫染色推断。本研究利用单细胞钙成像和生物传感器细胞检测神经递质释放，证明突触前（Type III）细胞特异性地响应酸味刺激并...
本文报道了一类蠕虫状金纳米棒的合成与光学性质。常规金纳米棒与硫代硫酸钠（Na2S2O3）或硫化钠（Na2S）反应后，形成由收缩的金纳米棒核和包覆壳层组成的蠕虫状结构，即金–硫化金核壳结构，区别于原始金纳米棒。透射电子显微镜（TEM）和 X 射线光电子能谱（XPS）证实了金硫族化合物壳层的形成，且壳层厚度可通过反应条件控制。由于壳层增...
本研究以乳酸为碳源，比较不同培养方式下丙酸杆菌 Propionibacterium shermanii 生产胞外双歧杆菌生长刺激物（BGS）的效果。在稀释率0.075 h−1的连续生物反应器中，微滤装置持续去除抑制性代谢物并完全回收细胞，平均BGS浓度为2.4 mg/l，按培养时间计的生产力为1.8×10−1 mg·l−1·h−1，...
随着细胞荧光生物传感器的发展，单活细胞内蛋白动态研究日益重要。自动对焦可补偿温度漂移、多视野基底不平整以及长时间延时成像中的细胞生长，对数小时至数天的高分辨率研究尤为关键。为获得最高分辨率与灵敏度，常需使用高数值孔径油浸物镜，同时限制荧光曝光以降低光毒性。由于相衬成像在微孔板中受弯月面畸变影响，作者研究了移除荧光光路分析器后，采用6...
氧化应激参与肺纤维化和癌症等肺病发病。我们此前发现 H2O2 在 C10 肺泡 II 型细胞中启动 Ca2+/cAMP 反应元件结合蛋白（CREB）磷酸化增加，需要 ERK1/2 激活。本研究考察 PKA 与 EGFR 串扰在氧化诱导 ERK1/2 和 CREB 信号中的作用。H2O2 增加 PKA 核积累，H89 抑制 PKA 降...
在众多基于生物分子识别与标记的亲和生物传感器中，磁标记与磁检测正成为一类有前景的新方法。磁标签可通过多种相对非侵入的方式检测，具有物理化学稳定性好、制备成本较低、环境友好且易于生物相容等优点。本文概述了将磁标记与检测应用于生物传感的主要技术路线，包括基于磁导率、磁剩余、磁阻和霍尔效应的直接磁颗粒检测，以及基于微悬臂力放大生物传感器（...
本文研究了固定于金电极表面的醌/氢醌氧化还原中心与体相亲核试剂反应时，连接桥化学结构对表面反应性的影响。作者在金表面构建含醌头基的混合自组装单层，分别采用共轭寡(苯乙炔)桥（OPE）和饱和烷烃桥连接醌/氢醌头基，并以聚乙二醇硫醇作为稀释剂。通过循环伏安法监测醌/氢醌氧化还原峰随扫描次数的变化，跟踪巯基乙醇对醌环的亲核加成过程；将实验...
本文提出界面有机-无机杂化策略，制备用于蛋白识别的球形印迹材料。以壳聚糖（CS）经乳化交联形成高密度微球作为多糖核心；模板蛋白牛血清白蛋白（BSA）经戊二醛活化后与CS氨基形成亚胺键共价固定。随后，3-氨基丙基三甲氧基硅烷（APTMS）和正硅酸乙酯（TEOS）在多糖-蛋白表面经水相溶胶-凝胶过程室温聚合。去除模板后，印迹溶胶-凝胶表...
海肾荧光素酶（RLUC）是基因表达检测和体内生物传感器应用中的多功能工具，但其催化机制尚未阐明。RLUC 与 α/β 水解酶家族相关，最近同源物为细菌脱卤酶，因此具有水解酶折叠的蛋白质如何作为脱羧加氧酶发挥作用成为关键问题。本研究以 coelenterazine 对 RLUC 同源模型和晶体结构进行分子对接，提出功能残基假说，并通过...
开发快速、可靠、简便、低成本且能检测低浓度靶标的即时检测生物传感器，一直是研究目标。生物传感器通常以细菌、病毒等生物靶标为对象，利用真实免疫反应中的抗体—抗原结合实现识别。其应用涵盖实验室诊断、药物发现、科研以及环境、食品和农业监测。键断裂法的主要优点是快速、简单，并能区分特异性结合与非特异性结合；这种区分对于在血液等复杂血清中工作...
本文报道了激活的核代谢型谷氨酸受体5（mGlu5）如何偶联核Gq/11蛋白并产生肌醇1,4,5-三磷酸（IP3）介导的核内Ca2+释放。此前研究显示mGlu5可表达于异源细胞核膜或纹状体神经元内源核膜，并介导核Ca2+变化。作者采用药理学、光学和遗传学技术证明，核mGlu5受体激活后可在核内原位生成IP3。在HEK293细胞中表达阻...
血小板内皮细胞黏附分子1（PECAM-1，CD31）是免疫球蛋白超家族细胞黏附分子，含六个Ig样结构域，参与炎症时白细胞外渗和血管内皮完整性维持。尽管已知PECAM-1通过结构域1同型结合介导细胞黏附，但已有多种异型配体被提出。本研究重新考察肝素和硫酸乙酰肝素（HS）是否为PECAM-1配体。PECAM-1外源域先以与人IgG1 F...
本文提出一种用于半自然湿地重金属浓度生物监测的框架，基于生物群落与相关生物传感器之间的稳健动态整合。该协同方案旨在降低不确定性和监测成本，提高污染控制与治理的可靠性。研究重点在于建立一套功能完整且可靠的网络方法，用于监测重点流入物，并建立剂量–反应关系、对生物监测物种进行校准。生物监测网络在监测区域内每个湿地初始同时包含生物传感器和...