Real-time imaging of the intracellular glutathione redox potential.
活细胞中氧化还原过程的动态分析长期受限于缺乏合适的氧化还原生物传感器。传统氧化还原敏感绿色荧光蛋白（roGFP）存在特异性不明确、对氧化还原电位变化响应缓慢等局限。本研究证明，将人 glutaredoxin-1（Grx1）与 roGFP2 融合，可促进传感器蛋白与谷胱甘肽氧化还原对之间发生特异、实时的氧化还原平衡。Grx1-roGF...
Two immunoassay formats for fully automated CRP detection in human serum.
免疫分析是快速、灵敏、低成本且易用的医学诊断方法。本文报道了两种用于检测人血清中C反应蛋白（CRP）的免疫分析格式：夹心法和结合抑制法，并比较其作为完整传感器系统的适用性。研究采用基于倏逝场技术的全自动光学生物传感器系统（RIANA），以全内反射荧光（TIRF）检测DY647标记检测抗体产生的荧光信号；表面经氨基葡聚糖修饰并共价固定...
Visualization of polarized membrane type 1 matrix metalloproteinase activity in live cells by fluorescence resonance energy transfer imaging.
膜型1基质金属蛋白酶（MT1-MMP）通过蛋白水解重塑细胞外基质，在癌细胞生物学中发挥关键作用。本研究利用荧光共振能量转移（FRET）成像技术开发了一种新型生物传感器，其传感元件锚定于细胞膜细胞外表面，可在活细胞中以亚细胞分辨率动态可视化 MT1-MMP 活性。表皮生长因子（EGF）在表达 MT1-MMP 的癌细胞中诱导显著 FRE...
Fluorophore-labeled beta-lactamase as a biosensor for beta-lactam antibiotics: a study of the biosensing process.
荧光素标记的 PenPC β-内酰胺酶 E166C 突变体（E166Cf）是从非变构蛋白构建“开关型”荧光生物传感器的成功模型。本文重点研究 E166Cf 在 β-内酰胺抗生素结合与水解过程中荧光变化的传感机制。利用电喷雾质谱和停流荧光研究 E166Cf 与头孢呋辛、青霉素 G 及 6-氨基青霉烷酸（6-APA）的相互作用，发现酶-...
Fluorescent protein FRET pairs for ratiometric imaging of dual biosensors.
荧光共振能量转移（FRET）结合荧光蛋白是检测细胞内蛋白相互作用、酶活性和小分子的重要方法。受一种新型紫激发黄色荧光蛋白的启发，作者开发了基于双FRET的caspase-3生物传感器。由于两套FRET对具有明显不同的激发光谱，每个FRET生物传感器在另一个存在时均可进行比率成像。文中报道了通过定向进化获得的紫激发黄色荧光蛋白mAme...
On the possibility of real-time monitoring of glucose in cell culture by microdialysis using a fluorescent glucose binding protein sensor.
尽管毫摩尔级灵敏度葡萄糖传感器仍为主流，但微摩尔级灵敏度传感器因快速微透析、离子导入和激光打孔提取组织间液等微创采样技术而受到关注。葡萄糖结合蛋白（GBP）对葡萄糖的结合常数处于微摩尔范围，因而特别相关。GBP是革兰氏阴性菌周质空间中的可溶性结合蛋白之一。由于其铰链样三级结构，葡萄糖结合会诱导显著构象变化；将极性敏感荧光探针连接至对...
Development of a rapid and sensitive immunoassay for detection and subsequent recovery of Bacillus anthracis spores in environmental samples.
炭疽芽孢杆菌是重要生物恐怖威胁，其芽孢易形成气溶胶、环境持久且耐常规消毒。免疫检测可快速识别高浓度芽孢，但低浓度检测易受近缘芽孢杆菌交叉反应干扰，需 PCR 进一步确认毒力株。本文报道一种基于集成波导生物传感器（Integrating Waveguide Biosensor, IWB）的快速敏感免疫检测方法，用于环境样品中炭疽芽孢杆...
Rapid determination of the damage to photosynthesis caused by salt and osmotic stresses using delayed fluorescence of chloroplasts.
叶绿体是对盐和渗透胁迫最敏感的系统之一。本研究基于叶绿体延迟荧光（DF）的定量测量，利用自制多通道生物传感器，研究了拟南芥幼苗在盐胁迫和渗透胁迫下光合作用的损伤。结果表明，随着NaCl或山梨醇浓度升高，DF强度与净光合速率（Pn）呈相似下降趋势。200 mM NaCl处理诱导DF强度和Pn先快速可逆下降，随后发生缓慢且不可逆的损失；...
Imaging of Rab5 activity identifies essential regulators for phagosome maturation.
高效吞噬凋亡细胞对组织稳态和免疫应答至关重要。Rab5 是早期内吞途径关键调节因子，也参与凋亡细胞吞噬，但其时空动态尚不清楚。本研究开发基因编码 FRET 生物传感器 Raichu-Rab5，在活细胞中实时成像 Rab5 活性。探针由 Venus、EEA1 氨基端 Rab5 结合域、SECFP 和 Rab5 组成；Rab5-GTP ...
Cy5 labeled antimicrobial peptides for enhanced detection of Escherichia coli O157:H7.
本研究评估荧光标记抗菌肽（AMP）能否替代标记抗体，用于大肠杆菌O157:H7的三明治检测。AMP天然结合细菌细胞壁脂多糖（LPS），且分子量小于抗体，可在细胞表面更高密度结合，从而提高光学信号和灵敏度。作者将抗菌肽cecropin P1、SMAP29和PGQ经C端半胱氨酸与Cy5荧光染料通过马来酰亚胺连接化学标记。全细胞溶液结合初...
Analysis of K-Ras phosphorylation, translocation, and induction of apoptosis.
K-Ras 通过 C 端法尼基异戊二烯修饰和邻近多碱性区与质膜结合，其膜定位可受多碱性区净电荷调节。蛋白激酶 C（PKC）磷酸化多碱性区 Ser181 可中和正电荷，从而调节法尼基-静电开关，控制 K-Ras 与质膜的结合；该开关激活还可促进凋亡。本章介绍多种方法：利用 32P 代谢标记、免疫沉淀、SDS-PAGE 和磷成像直接分析...
A technique for simultaneous measurement of Ca2+, FRET fluorescence and force in intact mouse small arteries.
Förster 共振能量转移（FRET）生物传感器分子是揭示细胞内特定分子相互作用的重要工具，但通常用于培养细胞，而培养细胞与完整机体中的细胞在基因表达和生理刺激/输出测量方面存在差异。本研究利用表达 FRET 型肌球蛋白轻链激酶（MLCK）生物传感器分子的转基因小鼠，报道了一种在完整、功能小鼠小动脉平滑肌细胞中动态观察 MLCK ...
Enhanced efficiency of a capillary-based biosensor over an optical fiber biosensor for detecting calpastatin.
本研究开发了一种基于毛细管的光学生物传感器，用于检测牛肉嫩度指标钙蛋白酶抑制素（calpastatin）。从11头牛背最长肌中分别于死后0 h和48 h取样，样品经提取后，用传统实验室方法测定calpastatin活性，并用新开发的毛细管生物传感器检测，同时测定Warner–Bratzler剪切力（WBSF）和粗蛋白含量，比较各响应...
Synthesis of cobalt ferrite core/metallic shell nanoparticles for the development of a specific PNA/DNA biosensor.
通过亲和与捕获策略实现了钴铁氧体超顺磁纳米粒子包覆金壳的可控合成。磁性纳米粒子经氨基和巯基混合功能化，分别促进金纳米粒子的静电吸引与化学吸附；以这些金纳米粒子为种子，经金盐迭代还原获得单分散、水溶性金包覆磁性纳米粒子，平均直径21–29 nm。该复合纳米材料可作为基于硫醇化学固定生物分子的通用平台，文中以固定肽核酸(PNA)寡聚物为...
RhoA/ROCK-mediated switching between Cdc42- and Rac1-dependent protrusion in MTLn3 carcinoma cells.
Rho GTP酶是调控细胞形态和肌动蛋白细胞骨架的关键分子开关。已有研究表明，Rac1和Cdc42分别调控迁移细胞前缘的板状伪足和丝状伪足形成，而RhoA主要介导细胞后部收缩；但近期报道发现迁移细胞前缘存在RhoA/ROCK激活区。本研究利用基于FRET的RhoA生物传感器，在EGF刺激的MTLn3癌细胞中实时监测RhoA活性，发现...
Design of a highly specific and noninvasive biosensor suitable for real-time in vivo imaging of mercury (II) uptake.
汞是广泛存在且毒性极强的污染物，汞(II)可经肠道、肾脏和肝脏快速吸收，干扰多种生化过程。本研究报道一种基于绿色荧光蛋白（GFP）的新型荧光生物传感器，用于在非侵入性体内条件下直接监测汞的摄取与分布。研究者在位于发色团附近的位置205引入半胱氨酸，将水母绿色荧光蛋白（GFP）改造为对Hg(II)具有高特异性的传感器。突变蛋白eGFP...
Biosensors for detecting estrogen-like molecules and protein biomarkers.
本文报道了一种基于倏逝场的光纤生物传感器（Endotect，ThreeFold Sensors），采用激光光纤系统，并以 Cy5 标记的重组人雌激素受体 α（rhERα）和 β（rhERβ）作为荧光探针。研究建立了包含配体滴定/竞争阵列、凝胶迁移/超迁移实验和酵母细胞生物测定在内的三层校准策略，用于检测生物样品、水和土壤中的雌激素模...
Biosensor for diagnosing Factor V Leiden, a single amino acid mutated abnormality of Factor V.
凝血因子 V Leiden（FVL）是凝血因子 V（FV）第 506 位精氨酸突变为谷氨酰胺导致的单氨基酸突变，是最常见的遗传性凝血障碍。目前 FVL 主要依靠 DNA 分析诊断，耗时长、成本高且需要专业人员。本文报道一种基于光纤表面夹心免疫反应的快速、准确、低成本生物传感系统，用于同时定量血浆中正常 FV 与突变 FVL，从而诊断...
A new optical platform for biosensing based on fluorescence anisotropy.
本文设计并开发了一种基于荧光各向异性的新型光学生物传感平台，用于读取光学生物芯片。该芯片由两片聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）加工而成，形成四条宽 500 μm、高 400 μm 的微通道；下部包含微通道及流体进出口，上部内表面固定传感生物层。光学信号来自生物层发射的荧光，该荧光在 PMMA/液体界面处呈各向异性耦合进入 PMMA 盖板...
Correlation between a novel calpastatin biosensor and traditional calpastatin assay techniques.
本研究开发并评估了一种用于检测钙蛋白酶抑制蛋白（calpastatin）的光纤生物传感器，作为牛肉嫩度在线检测仪器开发的初步步骤。从21头牛肉胴体中于屠宰后0、24、36和48 h采集背最长肌样品，制备肌肉匀浆，并分别用传统calpastatin活性测定法和光纤生物传感器进行检测；同时于屠宰后14 d对每头胴体牛排进行Warner–...