本文报道了一种用于在水溶液中区分检测 Cu(II) 和 Zn(II) 的新型双价荧光融合蛋白生物传感器。金属离子可通过增强或降低蛋白抗解折叠能力影响蛋白热稳定性。作者将类鼻疽伯克霍尔德菌（B. pseudomallei）生物素蛋白连接酶 BirA 与绿色荧光蛋白 GFP 融合，构建 Bp BirA-GFP，并结合 GFP 标记蛋白差...
诺如病毒是全球急性胃肠炎的主要病因，其快速检测对医学诊断至关重要。本文报道了一种用于检测诺如病毒病毒样颗粒（VLPs）的快速、灵敏且选择性光纤生物传感器。该传感器基于高灵敏长周期光纤光栅（LPFGs），其表面涂覆针对诺如病毒主要衣壳蛋白的抗体。作者验证了多种表面修饰方法，以实现蛋白受体在 LPFG 表面的可靠固定。在无标记方式下，该...
激酶改变具有不同的功能特征，需要针对激酶突变的治疗策略。除磷酸转移活性、蛋白丰度和分子间相互作用外，特定患者突变还可诱导病理性激酶构象。尽管靶向临床相关肿瘤激酶功能的先导分子研究取得重要进展，但许多激酶仍未纳入药物发现。部分原因在于追踪激酶活性存在困难。需要化学探针来功能注释激酶功能，而某些激酶活性并不依赖磷酸转移，这类非催化功能与...
本文构建了一种基于 CdS/壳聚糖/g-C3N4 纳米复合材料的电化学发光（ECL）生物传感器，用于前列腺特异性抗原（PSA）检测。玻璃碳电极（GCE）表面依次修饰 CdS/Chito/g-C3N4 纳米复合材料和 5′端带巯基的 DNA1；3′端标记二茂铁（Fc）淬灭剂的适配体 DNA 通过互补碱基配对与 DNA1 连接。无 PS...
脊椎动物肠神经系统（ENS）中神经前体的存在与身份长期存在争议。本文证明，硬骨鱼肠神经系统的非神经元细胞区室在分子和形态特征上与哺乳动物肠胶质细胞（EGC）相似，但不能用经典胶质标志物识别。与通常处于静息状态、在稳态下不发生神经元分化的哺乳动物肠胶质细胞不同，斑马鱼肠胶质细胞在生理条件下有较高比例发生增殖，并产生可分化为肠神经元的子...
近期研究表明，质子可作为培养神经元中的神经递质。为进一步研究脑内区域性、神经活动依赖的质子动态，需要开发兼具大面积检测能力与高时空分辨率的器件。本文开发了一种专为活体质子测量设计的高时空分辨率图像传感器。该传感器基于 CMOS 质子图像传感器，通过减小芯片宽度和厚度，使其可插入活鼠初级视觉皮层并尽量减少组织损伤。实验中，利用不同方向...
胶质母细胞瘤（GBM）是脑内最致命的恶性肿瘤之一，其早期诊断因复杂的致癌改变和血脑屏障（BBB）而困难。GBM来源的特异性外泌体可穿过BBB并在体液中循环，可作为GBM早期诊断的无创生物标志物。本文提出一种灵敏、无标记的电化学生物传感器，利用锆基金属有机框架（Zr-MOFs）检测GBM来源外泌体并实现实际应用。设计中，肽配体可特异性...
疟疾对全球健康的持续影响促使开发更有效的诊断策略，以克服准确和早期检测中的不足。本综述系统考察了用于疟疾诊断生物标志物的多种生物传感器方法，主要目标包括恶性疟原虫组氨酸富集蛋白2（PfHRP-2）、疟原虫乳酸脱氢酶（pLDH）、醛缩酶、谷氨酸脱氢酶（GDH）以及生物晶体疟色素（hemozoin）。文章重点讨论了具有现场应用潜力的模型...
全细胞生物传感器是由细胞组分构成的遗传系统，可将化学物质或其他刺激转化为用户定义的基因表达输出，用于传感与控制。然而，实现最佳性能所需的生物传感器调控组分表达水平并不直观，传统迭代方法难以高效探索多维实验空间。为此，作者采用实验设计（DoE）方法系统映射基因表达水平，并构建性能增强的生物传感器。该方法应用于响应木质素生物质分解产物原...
尽管脂质信号在哺乳动物和植物中已被证明发挥关键作用，但其在丝状真菌中的作用知之甚少。本研究分析了磷脂酶D（PLD）及其产物磷脂酸（PA）在 Epichloë festucae 和 Neurospora crassa 菌丝形态发生与生长中的作用，以及 E. festucae 与 Lolium perenne 共生关系的建立。通过光镜、...
基于乙酰胆碱酯酶（AChE）的电化学生物传感器因简单、快速、可靠且成本低，被用于有机磷和氨基甲酸酯农药检测。AChE 在电极表面的生物活性及直接电子转移（DET）速率决定传感器性能，带电表面对其检测能力影响显著。本研究采用平行退火蒙特卡洛（PTMC）和全原子分子动力学（AAMD）模拟，考察加州电鳗 AChE（TcAChE）在带相反电...
甲状旁腺激素（PTH）分泌过多会扰乱钙磷代谢，促进骨、肾、消化和神经系统疾病；由于PTH半衰期短，临床检测困难。本文探索了一种基于双色碲化镉量子点（CdTe QDs）Förster共振能量转移（FRET）的竞争免疫荧光传感模式，用于甲状旁腺激素1–84（PTH 1–84）抗原的比率荧光检测。绿色CdTe QDs偶联PTH 1–84抗...
本文报道一种简单快速方法，利用溶剂辅助脂质双分子层（SALB）形成法，在由聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）导电聚合物电极构成的有机电子器件表面构建支撑脂质双分子层（SLB）。所得SLB可嵌入生物素化脂质作为可移动蛋白识别元件，保留膜内横向流动性，有利于多价配体-受体结合。由于PEDOT:PSS薄膜透明...
本文报道了一种用于测量 G 蛋白偶联受体（GPCR）激动剂效能与配体偏向性的动力学检测平台。作者构建了一种高量子产率、基因编码的荧光生物传感器，将 arrestin-3（β-arrestin2）整体插入 mNeonGreen 荧光蛋白第七 stave，使受体-arrestin 相互作用引起荧光强度变化。该传感器可在 HEK 293T...
甲基汞（MeHg）是一种神经毒素，主要来源于自然水环境中微生物对无机汞的甲基化，并通过食物链生物富集和生物放大，威胁人类健康。极地地区和稻田土壤是潜在的汞甲基化热点，易受全球气候变化和可持续农业耕作措施等自然与人为扰动影响。本文讨论了环境条件变化对甲基化微生物群落和汞形态的影响，并综合了当前识别活性汞甲基化者及评估不同汞形态生物可利...
雌激素类化合物是环境中低浓度即可产生生物活性的污染物，其毒性主要通过雌激素受体（ER）介导。已有检测方法利用 ER 与短共识 DNA 序列——雌激素反应元件（ERE）之间的特异性相互作用进行识别。表面等离子共振（SPR）技术可在无标记条件下实时监测生物分子相互作用，并将识别事件转换为可量化的光学信号。本研究以 ER/ERE 相互作用...
核酸不仅是遗传信息的载体，也被视为分子识别与信号转导/放大的理想材料，可用于构建类似电子逻辑器件的可编程人工反应网络或电路。在众多基于DNA的反应网络中，催化发夹组装（CHA）、杂交链反应（HCR）和DNAzyme是典型的高稳健、高效无酶放大方法。通过多层级联整合，这些方法可形成自主DNA电路，用于构建不同催化DNA纳米结构，并再生...
超氧化物歧化酶（SOD）广泛存在于多种生物细胞中，可催化超氧自由基的歧化反应，并与过氧化物酶、过氧化氢酶等共同构成生物体内的抗氧化链，是机体内不可或缺的重要物质。本研究建立了一种简单、快速的可视化电化学发光（ECL）传感器用于 SOD 检测。该传感器以 CuInZnS 量子点（QDs）作为 ECL 发光体，以过氧化氢（H2O2）作为...
本文是《Chemical Communications》2020年2月4日在线发布的更正文章，对应2019年第55卷第1172–1175页Lin Cui等发表的“无底物、无标记的电催化辅助生物传感器用于肺癌细胞中microRNA的灵敏检测”。更正说明指出原发表中作者单位b的邮编有误，正确邮编为北京100083，并重新列出山东师范大学...
本文提出一种基于DNA四路连接体（FWJ）的比率荧光生物传感器，用于循环肿瘤DNA（ctDNA）分析。作者首先设计并制备了三个用于构建FWJ的发夹结构燃料链：FWJ1在5′端标记Cy5，FWJ2在3′端标记Dabcyl，FWJ3在5′和3′端分别标记FAM和Dabcyl。形成FWJ所需的另一关键链是由目标ctDNA引发的链置换扩增（...