p53蛋白表达水平的准确定量对癌症诊断具有重要意义。本文开发了一种基于DNA功能化磁性纳米粒子的高灵敏荧光传感器，用于检测p53蛋白表达。该方法以共识DNA代替单克隆抗体捕获p53蛋白，并以荧光染料标记DNA代替酶标纳米粒子或抗体作为信号输出，因此与传统免疫分析相比，在p53捕获和检测方面均具有成本效益。所开发生物传感器用于p53定...
本研究构建了一种可重复使用的电化学生物传感器，用于α-葡萄糖苷酶（α-glucosidase）活性检测和抑制剂筛选。设计将ATP适配体拆分为Apt 1和Apt 2；Apt 2通过Au-S键自组装固定于金电极，并用MCH封闭以优化取向；Apt 1与4-氨基苯基-α-D-葡萄糖苷（pAPG）经EDC/NHS偶联修饰在谷胱甘肽（GSH）修...
登革热病毒2型非结构蛋白1（DENV2 NS1）是登革热诊断中特异且敏感的蛋白生物标志物。本研究采用多价噬菌体展示技术从M13随机肽库中筛选可特异性结合NS1的亲和肽，并通过循环伏安法（CV）和电化学阻抗谱（EIS）表征其结合行为。筛选得到序列为EHDRMHAYYLTR的R3#10噬菌体展示肽，其富含组氨酸和精氨酸等碱性残基。与NS...
布氏锥虫血液型生活阶段完全依赖葡萄糖代谢产生 ATP，该过程发生在类过氧化物酶体细胞器糖体中。许多研究关注葡萄糖摄取与代谢，但此前无法监测活寄生虫细胞和细胞器葡萄糖浓度变化。作者开发了一种非破坏性技术，利用荧光蛋白生物传感器 FLII12Pglu-700μδ6 结合流式细胞术，监测布氏锥虫细胞质和糖体葡萄糖水平。携带该传感器的寄生虫...
DNA纳米结构的力学性质因其在恒定或间歇外力下稳定性的应用而受到广泛关注。本文结合原子力显微镜单分子力谱实验与基于核苷酸水平粗粒化模型oxDNA的模拟，系统研究DNA折纸的力响应，重点解析经典Rothemund折纸瓦片在力作用下的展开。作者将该瓦片的力诱导熔解与10螺旋束折纸的模拟进行对比，并模拟了一种近期提出的、利用折纸在张力下行...
胆碱酯酶抑制剂在农业中广泛用作农药，也构成一类已知的有机磷神经化学战剂，因此其检测备受关注，包括使用多种生物传感器。捷克研制的Detehit生物传感器基于胆碱酯酶反应，采用Ellman试剂作为颜色指示剂，并与底物一起固定在纤维素滤纸上。使用该传感器检测简单、快速且灵敏，但其缺点是黄色变色不够明显，尤其在光线不良条件下。作为可能的解决...
本研究通过反转纳米压印技术制备了三维多层等离子体纳米结构，其由位于SU-8纳米柱顶部的Au纳米方块、中间Au非对称纳米结构和底部Au非对称纳米孔组成。与二维和准三维等离子体纳米结构相比，该三维多层结构具有更高的电磁场强度、更长的等离子体衰减长度和更大的等离子体传感面积，有利于高灵敏度局域表面等离子体共振生物传感器。通过改变上下SU-...
蛋白质是由一条或多条氨基酸残基长链构成的大分子，在生命系统中发挥关键作用，其定量检测对疾病诊断与监测具有重要意义。在众多传感方法中，荧光检测因具有准确、定量、灵敏和无创等优势而受到关注。本文综述了用于蛋白质检测与成像的多种荧光探针，涵盖从小分子探针到纳米颗粒基传感器。小分子探针基于激发态分子内质子转移(ESIPT)、荧光共振能量转移...
高灵敏地检测和分析磁性标签状态对发展磁性生物传感器至关重要。本文首次报道了一种基于铁磁共振（FMR）的均相、体积式磁性标签检测生物传感器。作者将滚环扩增（RCA）和环介导等温扩增（LAMP）两种等温 DNA 扩增方法与标准电子顺磁共振（EPR）谱仪结合，用于 FMR 生物传感。在 RCA 型 FMR 传感器中，合成霍乱弧菌靶 DNA...
直接结合生物活性小分子的靶蛋白鉴定对于阐明小分子作用机制和分子水平生物学现象具有重要意义。T7噬菌体展示技术可在T7噬菌体衣壳上展示随机肽库，从而全面筛选识别小分子的氨基酸序列。本文描述了一种将T7噬菌体展示与石英晶体微天平（QCM）生物传感器相结合的亲和筛选平台，并辅以生物信息学分析，用于鉴定识别小分子的短肽。该方法无需反复多轮生...
本章介绍利用小分子化合物调控脱落酸（ABA）受体以增强植物耐旱性的方法。ABA 通过 PYR/PYL 受体结合并抑制蛋白磷酸酶 2C（PP2C），从而激活 SnRK2 激酶和下游 ABA 信号。作者利用表达 ABA 受体与 PP2C 的尿嘧啶营养缺陷型酵母双杂交系统构建 ABA 传感器，高通量筛选能促进受体–PP2C 互作的小分子激...
在生理条件下对微量样品中蛋白构象变化进行动态检测，对于理解健康与疾病中蛋白功能的结构决定因素，以及开发蛋白错误折叠和聚集疾病的检测与诊断方法具有重要意义。本文实验展示了中红外等离激元生物传感器在水溶液中纳米尺度实时、原位分析蛋白二级结构的能力。作者实现了无标记、超灵敏地动态监测与疾病相关的α-突触核蛋白（α-synuclein, α...
cAMP-PKA通路在多种生物信号转导中起核心作用，在白色念珠菌等病原真菌中与毒力相关，但光滑念珠菌中该通路的作用仍不清楚。为在活细胞中动态监测cAMP-PKA活性，作者将AKAR3和EPAC2两种FRET生物传感器转入光滑念珠菌BG2，构建由CgPGK1启动子驱动、含hphNT1标记的质粒pLDg03和pLDg04。利用CellA...
本文提出一种灵敏度提升的电化学测量架构，用于通过检测心血管疾病（CVD）生物标志物 S100β 蛋白和 C 反应蛋白（CRP）辅助 CVD 诊断。新架构包括改进的电化学测量装置设计，可优化化学与生物分子反应条件，并引入新型生物芯片设计。基于该架构开展电化学阻抗测量实验，数据与相关研究论文“利用锯齿形电极提高微型无标记电化学生物传感器...
本研究报道一种基于半导体场效应晶体管（FET）生物传感器界面 pH 传感原理，在营养饥饿条件下原位、实时、无标记监测细胞自噬的新方法。FET 栅极绝缘层表面羟基对氢离子敏感，细胞呼吸产生的 CO2 溶解于细胞/栅极界面形成氢离子，引起界面 pH 变化，并通过场效应转换为表面电位信号。将 HeLa 细胞培养于 FET 栅极表面，在去除...
碳点作为半导体量子点的潜在替代材料近年来备受关注，但复杂纯化、低量子产率和蓝光发射限制了其在生物传感器、生物医学和光子器件中的应用。本文采用微波辅助水热法合成超高量子产率的钆掺杂碳点（Gd-Cdots），粒径约4–8 nm，可经常规离心纯化；并以类似方法合成碳微颗粒（CMPs）。作者构建了一种“关闭-开启”荧光生物传感器，以Gd-C...
确定人脑内淀粉样肽聚集体构象（单体、寡聚体或纤维）对阿尔茨海默病（AD）的诊断和治疗至关重要。为此，需要系统分析淀粉样肽构象以精确量化三种构象的相对含量。本文开发了一种基于还原氧化石墨烯（rGO）的多路复用生物传感器，用于监测不同Aβ40体液中单体、寡聚体和纤维三种构象的相对量。该电学rGO生物传感器由多通道传感器阵列组成，可在单个...
传统输血前采用红细胞凝集试验进行血型表型鉴定，在某些临床情况下不适用。分子分型可通过基因型推断血型表型，但现有方法耗时长且无法现场检测，限制了其在紧急情况中的应用。本文报道了一种新型快速多重分子方法，用于鉴定Kidd、Duffy和MNS三个临床相关血型系统中的7个等位基因。该检测采用干试剂等位基因特异性侧流层析生物传感器，无需DNA...
本文报道了一类用于定量活细胞中游离烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）及还原型/氧化型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH/NADP+）比值的半合成荧光生物传感器。传感机制是通过 NAD(P) 与传感器蛋白组分结合，调控两个合成荧光团的空间距离，从而改变荧光共振能量转移（FRET）效率。该传感器具有大动态范围、长波长激发、pH 不敏感、...
过二硫酸盐-氧气（S2O8^2−–O2）体系是电化学发光（ECL）领域常用体系之一。由于 S2O8^2− 可作为 Fenton 试剂，本文基于该体系设计了一种用于检测 L-丙氨酸（L-Ala）的 ECL 生物传感器，并通过血红素/G-四链体（hemin/G-quadruplex）与铂钯纳米线（Pt-Pd NWs）原位生成 O2，从而...