A protocatechuate biosensor for
稳健的荧光型生物传感器已成为合成生物学中高通量菌株改良的关键工具。许多传感器在大肠杆菌等模式生物中开发，但工业微生物常具有目标工艺所需的优势表型，传感器跨宿主转移时可能出现灵敏度与动态范围下降。本文展示了一种通用策略，通过调节启动子中蛋白-DNA界面和蛋白二聚体界面，将基于邻苯二甲酸（PCA）的转录因子生物传感器从大肠杆菌优化到芳香...
Controlled fluorescence quenching by antibody-conjugated graphene oxide to measure tau protein.
本文报道了一种用于检测阿尔茨海默病关键生物标志物tau蛋白的超灵敏免疫测定方法。该传感平台以氧化石墨烯（GO）为纳米基底，通过EDC–NHS化学偶联在其表面固定抗人tau抗体，从而提供可定量控制的抗原结合位点。检测时，未标记tau蛋白（分析物）与荧光素异硫氰酸酯标记的tau蛋白（tau-FITC）共同竞争抗体结合位点；当tau-FI...
A protein folding molecular imaging biosensor monitors the effects of drugs that restore mutant p53 structure and its downstream function in glioblastoma cells.
p53 DNA结合域的错误折叠突变会改变其构象，降低其结合染色质并调控靶基因表达和细胞周期检查点的效率，这在包括胶质母细胞瘤在内的多种癌症中常见。能够恢复错误折叠p53结构与功能的小分子药物可通过激活p53介导的衰老改善化疗。作者构建并优化了一种基于分裂海肾荧光素酶（RLUC）互补的分子生物传感器（NRLUC-p53-CRLUC），...
Multifluorophore DNA Origami Beacon as a Biosensing Platform.
生物传感器在临床诊断和环境监测中日益重要，需要廉价简单分析装置。DNA纳米技术可构建复杂生物传感器，但许多DNA传感器依赖繁琐耗时的先进实验读数。本文报道一种光学DNA折纸纳米生物传感器装置的设计、构建与表征，利用精确排布的有机荧光团阵列。供体与受体荧光团阵列构成多荧光团Förster共振能量转移（FRET）对，产生高输出信号，可用...
Development of a Polyphenol Oxidase Biosensor from Jenipapo Fruit Extract (Genipa americana L.) and Determination of Phenolic Compounds in Textile Industrial Effluents.
本研究以巴西 Jenipapo（Genipa americana L.）果实为原料，制备了一种新型多酚氧化酶（PPO）生物传感器，并用于检测巴西 Jaraguá-GO 某纺织工业废水中的酚类化合物。传感器通过优化粗植物酶提取物比例、pH 及差分脉冲伏安法（DPV）参数进行制备与表征。以儿茶酚为标准物建立校准曲线，线性范围为 10–3...
Fluorescent 2D WS
为实现二维过渡金属二硫化物（TMD）在生物医学和水相催化中的应用，需要在水相中剥离并功能化TMD单层。本文报道了利用硼酸修饰聚乙烯醇（B-PVA）在水相中同步剥离和功能化二维二硫化钨（WS2）纳米片的方法。B-PVA通过脉冲超声促进WS2从块体材料剥离，并赋予纳米片HbA1c识别能力，形成具有可见荧光的B-PVA-WS2纳米杂化材料...
Engineering a palette of eukaryotic chromoproteins for bacterial synthetic biology.
珊瑚礁由与绿色荧光蛋白同源的真核色蛋白（CPs）着色。与荧光蛋白不同，CPs强烈吸收可见光，在环境光下呈现明显颜色，因而具有无需仪器检测、避免紫外损伤和背景荧光、高效FRET猝灭及光声成像等优势，可作为遗传标记并有望用于现场细胞生物传感器。然而，哪些真核CP基因适合在细菌中表达及如何定量检测尚不清楚。本研究利用密码子优化程序，将14...
Electrochemical detection of microcystin-LR based on its deleterious effect on DNA.
本文揭示了微囊藻毒素-LR（MC-LR）对DNA构象的有害效应，并据此开发了一种用于检测MC-LR的电化学生物传感器。该传感器通过将牛胸腺DNA（ctDNA）物理固定于金电极表面制备。当存在MC-LR时，固定化ctDNA发生构象变化，使电极界面电子转移阻抗降低，从而增强安培响应。所提方法线性范围为4–512 ng/L，检出限为1.4...
Rapid colorimetric lactoferrin-based sandwich immunoassay on cotton swabs for the detection of foodborne pathogenic bacteria.
棉签是采集污染表面病原体的常用工具，但传统流程需裂解细胞、提取核酸并依赖专业人员，耗时且步骤多。本文提出一种基于棉签的病原菌检测系统，将细菌采集、预浓缩和检测集成于棉签上。该平台采用夹心免疫检测，通过颜色变化实现多种病原菌的目视检测。将乳铁蛋白（LF）固定于棉签，作为通用捕获工具从表面收集多种病原菌；随后将棉签浸入偶联不同颜色纳米珠...
Label-free sensitive luminescence biosensor for immunoglobulin G based on Ag
本文首次构建了一种基于新型异金属簇[Ag6Au6(ethisterone)12]—雌激素受体α（Ag6Au6Eth-ERα）聚集体和氧化石墨烯（GO）猝灭剂的无标记“开-关-开”发光生物传感器，用于检测免疫球蛋白G（IgG）。Ag6Au6Eth 通过雌二醇基团与 ERα 特异性结合，形成具有强光致发光（PL）的 Ag6Au6Eth-...
Affinity capture surface carboxyl-functionalized MoS
本研究报道了一种羧基功能化二硫化钼（MoS2-COOH）表面等离子共振（SPR）免疫传感器。作者采用单氯乙酸（MCA）对 MoS2 进行羧化修饰，氯原子占据 MoS2 硫空位并形成强键，使 -COOH 含量达 30.1%，从而提高表面羧基密度和蛋白质共价结合能力。所制备的 MoS2-COOH SPR 芯片仅需 20 μl 样品即可实...
Determination of Tumor Marker Carcinoembryonic Antigen with Biosensor Based on Optical Quantum Weak Measurements.
本文提出一种基于相位敏感光学量子弱测量的生物传感器，用于检测常见肿瘤标志物癌胚抗原（CEA）。该传感器利用未镀贵金属的SF6棱镜/基底界面发生全内反射，使水平与垂直偏振光产生相位差；通过弱测量中的预选择、后选择与光谱解调，将相位差转换为输出光谱中心波长偏移，从而实时、无标记地监测样品界面折射率变化。当表面固定的抗CEA抗体捕获目标C...
Label-Free G-Quadruplex Aptamer Fluorescence Assay for Ochratoxin A Using a Thioflavin T Probe.
赭曲霉毒素A（OTA）是污染饲料和食品中最常见的霉菌毒素之一，其毒性风险备受关注。本文提出一种快速、灵敏的无标记荧光适配体生物传感器用于OTA检测。无OTA时，OTA适配体可与硫黄素T（ThT）染料形成G-四联体结构，使荧光增强；加入OTA后，适配体与OTA结合并形成反平行G-四联体，ThT与其弱作用，仅观察到微弱荧光。整个反应和分...
A Combinatorial Lipid Code Shapes the Electrostatic Landscape of Plant Endomembranes.
膜表面电荷对含多碱性区蛋白在特定细胞器上的瞬时且特异性招募至关重要。在真核细胞中，质膜（PM）是细胞内负电性最强的区室，这一静电特征参与信号转导、胞内运输和极性建立。本文以植物为模型，系统解析控制膜静电的脂质种类。作者利用遗传编码荧光脂质传感器和膜电荷报告子，证明磷脂酰肌醇-4-磷酸（PI4P）、磷脂酸（PA）和磷脂酰丝氨酸（PS）...
A Genetically Encoded Biosensor Reveals Location Bias of Opioid Drug Action.
阿片受体（ORs）在内源阿片肽激活下可精确调节行为，但被非肽阿片药物激活时易产生病理效应。传统观点认为受体激活主要发生在质膜，但药物与肽在靶神经元中的细胞差异仍不清楚。本文开发了一种遗传编码的构象生物传感器 OR sensor，其核心为特异性识别激活构态 μ/δ 阿片受体的纳米抗体 Nb33，并与 EGFP 或 pmApple 荧光...
Highly sensitive impedimetric biosensor for Hg
本文开发了一种用于汞离子（Hg2+）检测的高灵敏阻抗生物传感器。该传感器基于 Hg2+ 触发的核酸外切酶 III（Exo III）切割实现目标物循环，以及 DNA 酶介导的催化沉淀聚合。Hg2+ 诱导胸腺嘧啶-胸腺嘧啶（T-T）错配，触发 Exo III 催化目标物循环并释放游离单链 DNA（记为 M）。产物 M 辅助在电极表面形成...
Designing and Assembling Plasmids for the Construction of Escherichia coli Biosensor for Vibrio cholerae Detection.
在构建和表征用于霍乱弧菌检测的全细胞生物传感器过程中，作者采用两种核心技术：利用Gibson等温组装反应组装PCR扩增的质粒片段（DNA parts），并利用微孔板荧光读数对工程化大肠杆菌菌株进行表征。总体流程为：先在计算机中设计DNA片段，再通过等温组装构建质粒，随后转化至大肠杆菌，最后使用微孔板读数仪评估菌株表现。由于传感器设计...
Amperometric determination of As(III) and Cd(II) using a platinum electrode modified with acetylcholinesterase, ruthenium(II)-tris(bipyridine) and graphene oxide.
本文报道了一种基于乙酰胆碱酯酶（AChE）抑制的电化学安培生物传感器，用于测定三价砷 As(III) 和二价镉 Cd(II)。铂电极表面修饰钌(II)-三联吡啶、氧化石墨烯和 AChE，在乙酰硫代胆碱氯化物（ATChCl）存在下于 0.06 和 0.2 V（vs Ag/AgCl）出现氧化还原峰。安培法可观察到由硫代胆碱释放引起的稳态...
Label-free nano-biosensing on the road to tuberculosis detection.
结核病是由结核分枝杆菌复合群（Mycobacterium tuberculosis complex, MTBC）引起的严重传染病。世界卫生组织报告，2017年约630万人罹患结核病，2000—2016年约5300万人死于该病，因此早期诊断对全球公共卫生至关重要。传统PPD皮试和抗体辅助检测存在灵敏度不足、耗时长、后续处理繁琐等缺点，...
Diagnosis of EGFR exon21 L858R point mutation as lung cancer biomarker by electrochemical DNA biosensor based on reduced graphene oxide /functionalized ordered mesoporous carbon/Ni-oxytetracycline metallopolymer nanoparticles modified pencil graphite electrode.
本研究构建了一种新型、快速、选择性且高灵敏的电化学生物传感器，用于检测EGFR外显子21点突变。该传感器以铅笔石墨电极（PGE）为基底，先修饰还原氧化石墨烯/羧基功能化有序介孔碳（rGO/f-OMC）纳米复合材料，再通过EDC/NHS活化羧基，将5′端氨基修饰的单链DNA捕获探针以酰胺键共价固定于电极表面。随后采用两步电化学方法，在...