谷氨酸（GLU）和γ-氨基丁酸（GABA）分别是脑内主要兴奋性和抑制性神经递质，兴奋/抑制（E/I）平衡失调与多种神经系统疾病相关。酶基微电极阵列生物传感器有望提高生物相容性、局部采样体积和采样速率，但酶涂层会随时间降解。为克服永久植入微生物传感器的寿命限制，作者开发了一种可周期性插入永久植入套管的可更换微丝生物传感器。其涂层基于此...
网巢目病毒3C样蛋白酶（3CLpro）在病毒复制和调控宿主抗病毒天然免疫中发挥重要作用，是理想抗病毒靶点。本研究表征猪托洛病毒（PToV，Tobaniviridae科，Nidovirales目）3CLpro通过自切割从病毒前体蛋白中自催化释放。定点突变表明，PToV 3CLpro作为丝氨酸蛋白酶，采用His53和Ser160作为活性...
本文报道了一种基于蒸发自组装的简单表面图案化方法，用于在大面积上构建聚合物条纹图案。该方法利用滚轮-平板受限几何结构，通过重复的滑移-粘附运动形成从微米到纳米尺度的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）条纹，可作为牺牲模板和光刻蚀刻掩模。作者将金纳米粒子（AuNPs，约21 nm）修饰的氧化石墨烯（GO）沉积到图案化表面上，形成 GO/AuN...
鼠疫耶尔森菌（Yersinia pestis）是鼠疫的致病菌，经飞沫传播的肺鼠疫传染性强且未治疗常致死，因此快速诊断至关重要。为独立于PCR和F1抗原免疫检测，需要高特异、快速、易用的确认方法。本研究利用鼠疫噬菌体L-413C和ΦA1122的宿主特异性受体结合蛋白（RBP，尾丝/尾刺蛋白），开发了一种快速、简单的荧光显微镜检测方法。...
本研究研究了杂交 Toll 样受体（TLR）2 和 6 蛋白在电极表面的生物识别能力。所设计的 TLR 生物传感器不针对特定细菌菌株，而是用于广谱检测含有相关病原相关分子模式（PAMP）的细菌细胞和毒素。电化学 TLR2/6 生物传感器对革兰氏阳性菌全细胞和合成二酰化脂肽 Pam2CSK4（一种 PAMP）表现出选择性检测能力，并获...
由于多数毒性风险评估基于单一物种试验，外推到生态系统评估存在不确定性。本文开发了一种基于混合微生物的介导型微生物电化学生物传感器，利用微电极阵列（MEA）进行水中毒性检测。为调动混合微生物参与电子传递并放大电流，采用1,4-苯醌（BQ）作为脂溶性介质介导胞内代谢；同时采用亲水性K3[Fe(CN)6]作为胞外电子受体，将氢醌（HQ）电...
随着基于传感器的物联网设备收集大量生物信息大数据，个性化分析技术成为实时判断个人心血管疾病风险因素的基础。本文提出一种结合快速傅里叶变换预处理与深度神经网络的个性化心脏状况分类模型，用于处理实时累积的生物传感器输入数据。模型通过学习输入数据建立近似函数，帮助用户识别风险状况。研究对脉搏频率采用快速傅里叶变换进行预处理，利用提取功率谱...
结核病死亡风险促使需要早期检测，尤其在封闭和拥挤人群中预防结核流行。本文报道了一种基于3-巯基丙酸功能化四氧化三铁纳米粒（MPA-Fe3O4）与十六烷基三甲基溴化铵功能化纳米纤维素晶须（NCC/CTAB）复合修饰的丝网印刷碳电极（SPCE）的电化学DNA生物传感器，用于检测结核分枝杆菌（MTB）。采用简单滴涂法将MPA-Fe3O4/...
芳香烃受体（AhR）是一种进化上高度保守的转录因子，也是多效性信号转导分子。由于其配体结合域具有广泛的配体识别能力，在真核细胞进化过程中，AhR 的发育调控功能逐渐与生物传感功能相整合。多种内源性和外源性分子均可激活 AhR，使其参与多条信号通路，其中一些与炎症和乳腺癌（BC）密切相关。随着乳腺癌研究深入，研究者已识别出多种肿瘤细胞...
衣康酸是一种二羧酸，可抑制细菌乙醛酸支路中的异柠檬酸裂解酶（AceA）。活化巨噬细胞可产生衣康酸，提示其可能作为免疫细胞对抗入侵细菌的代谢武器。本文证明，在类似巨噬细胞吞噬体酸性条件下，衣康酸在体外可表现出杀菌作用。与此同时，包括沙门氏菌在内的成功病原体获得了编码衣康酸降解蛋白的操纵子，该操纵子在巨噬细胞内被强烈诱导。我们表征了邻近...
蛋白质错误折叠可形成具有自我传播能力的病理性聚集体（种子），在阿尔茨海默病、帕金森病、朊病毒病等神经退行性疾病中既是致病因子，也可作为生物标志物。本文综述了利用种子诱导单体聚合的超灵敏检测策略，包括蛋白错误折叠循环扩增（PMCA）、重组朊蛋白 PMCA（rPrP PMCA）、振荡诱导转化（QuIC）、淀粉样种子检测（ASA）和实时振...
内脏利什曼病是一种再发性的被忽视热带病，现有血清诊断存在无症状患者抗体浓度低和交叉反应等局限。本文提出一种用于更敏感诊断内脏利什曼病并避免与恰加斯病交叉反应的电化学生物免疫传感器。经酶联免疫吸附试验（ELISA）方法学标准化的粗利什曼婴儿原虫抗原被用于传感器固定。选择来自不同恰加斯病或利什曼病患者血清中的抗克氏锥虫和抗利什曼原虫抗体...
将活细胞工程化用于生产化学品、酶和药物时，有限的内源辅因子可用性和表达负担会使细胞产生适应度缺陷，使其在长期生物过程中承受选择压力，最终可能导致高产工程细胞在群体水平被低产突变体取代。本文报道了用于生产香草醛-β-葡萄糖苷（vanillin-β-glucoside, VG）的适应度负担酿酒酵母细胞的突变图谱。基于转录组分析和对 VG...
衰老常伴随睡眠、脑功能与行为昼夜节律振幅降低和相位提前。本研究考察衰老相关昼夜功能障碍是否延伸至脑代谢，尤其前额叶皮层（PFC）。作者使用酶促安培生物传感器，在自由活动 C57BL/6N 雄性小鼠中连续记录年轻（7月龄）和老年（19月龄）内侧前额叶皮层细胞外乳酸浓度变化。结果显示，年轻和老年小鼠均存在乳酸昼夜节律，老年组节律相位略提...
本文报道了一种基于多巴胺定位金纳米颗粒@左手螺旋手性碳纳米管（HLCNT-AuNPs-2）的电化学手性氨基酸生物传感器。作者通过电化学方法制备负载金纳米颗粒（AuNPs）的螺旋手性碳纳米管（HLCNT）：首先将多巴胺（DA）电聚合于 HLCNT 表面，随后利用 DA 作为定位剂，将 AuNPs 均匀负载到 HLCNT 表面。所得 H...
植物和细菌均可合成脯氨酸，以对抗渗透胁迫带来的不利影响。现有方法多依赖破坏性提取，难以在完整组织中动态监测。本文报道了一种新型脯氨酸生物传感器，可非侵入地监测豆科植物根分泌物和根瘤中的脯氨酸水平。该传感器通过在野豌豆根瘤菌（Rhizobium leguminosarum bv. viciae）中将 pRL120553 基因的启动子区...
蛋白质-蛋白质相互作用（PPIs）参与几乎所有细胞过程，并在信号通路中选择性调控中尤为关键。因此，在活细胞中测量竞争性PPI网络对于理解细胞调控和开发靶向PPI失调疾病的疗法具有重要意义。多种蛋白片段互补（PFC）报告工具可判断两个蛋白是否在细胞内相互作用，但通常难以同时区分多个相互作用，主要受限于正交组分不足或输出信号光谱重叠。进...
KdpD/KdpE 双组分信号系统调控高亲和力钾离子转运体表达，维持钾稳态。KdpD 的 C 端模块由 GAF 域连接组氨酸激酶域组成。某些 GAF 域通过结合环核苷酸发挥调控作用，但 KdpD 中近膜 GAF 域的功能未知。作者报道了 KdpD GAF 域（KdpDG）的高分辨晶体结构，其由 5 条 α 螺旋、4 个 β 折叠和 ...
金黄色葡萄球菌是重要人源病原菌，易产生多重耐药，亟需新型抗菌化合物。植物来源的萘醌拉帕醌（lapachol）具有抗菌活性，但其对 S. aureus 的作用机制尚不清楚。本研究结合 RNA-seq 转录组、氧化还原生物传感器、S-细菌硫醇化分析和突变体表型分析，探讨拉帕醌的抗菌机制。结果显示，拉帕醌诱导 PerR、HypR、QsrR...
本文通过一步脱合金低钯浓度非晶合金前驱体 Ti40Zr10Cu36Pd14，合成了一种具有中空海绵状纳米结构的钯纳米海绵（Pd nanosponge, Pd NS）电催化剂。脱合金过程中，Ti、Zr 和 Cu 优先溶解，Pd 原子表面扩散并聚集，形成孔径约 15.5 nm、韧带尺寸约 5 nm 的双连续多孔结构，使反应物能够同时接触...