Sensitive and specific detection of ligands using engineered riboswitches.
核糖开关是位于信使RNA非编码区的RNA调控元件,可通过配体诱导的构象变化调控基因表达。由于它们通常能高亲和、高特异结合小分子配体,因此具有作为体外传感器的潜力。在枯草芽孢杆菌等革兰阳性菌中,嘌呤核苷酸合成受结合鸟嘌呤的核糖开关调控。本研究改造枯草芽孢杆菌xpt-pbuX鸟嘌呤核糖开关,将其用于荧光淬灭检测体系,从而在体外特异性检测...
核糖开关是位于信使RNA非编码区的RNA调控元件,可通过配体诱导的构象变化调控基因表达。由于它们通常能高亲和、高特异结合小分子配体,因此具有作为体外传感器的潜力。在枯草芽孢杆菌等革兰阳性菌中,嘌呤核苷酸合成受结合鸟嘌呤的核糖开关调控。本研究改造枯草芽孢杆菌xpt-pbuX鸟嘌呤核糖开关,将其用于荧光淬灭检测体系,从而在体外特异性检测...
本研究以合成五糖β-D-Galf-(1→5)-[β-D-Galf-(1→5)]3-α-D-Manp(GM-1)的BSA偶联物免疫小鼠,并通过杂交瘤技术制备了特异性识别烟曲霉半乳甘露聚糖的单克隆抗体(mAbs)。经表面等离子共振(SPR)生物传感器测定,筛选出的mAb 7B8和8G4与初始五糖的结合亲和力常数分别约为5.3 nM和6....
本文首次构建了一种由目标致病细菌基因诱导的逻辑可逆Feynman门智能生物传感器,用于快速区分两种目标基因的存在状态。系统以Lac Z基因和mecA基因作为两个输入,采用DNA模板银纳米团簇(DNA-AgNCs)与氧化石墨烯(GO)构成初始荧光平台,并以N-甲基卟啉IX(NMM)作为第二荧光指示剂。在无目标时,DNA-AgNCs被G...
本研究考察了通过应变促进叠氮-炔环加成(SPAAC)反应原位形成生物正交水凝胶,以非共价或共价方式封装蛋白质和寡核苷酸等活性生物分子,作为新型生物传感器基质的可行性。生物正交凝胶组分避免了凝胶与生物分子之间的非特异性相互作用及蛋白变性,并在水凝胶网络中维持均匀水环境。实验未观察到活性生物分子渗漏。与传统将传感分子固定于二维单层或三维...
本研究使用微葡萄糖生物传感器,实时测量澳大利亚塔斯马尼亚南部潮间带自然微藻席(MPB)及三种硅藻培养物(Amphora coffeaefirmis、Navicula menisculus、Nitzschia longissimi)的净细胞外葡萄糖释放。样品在营养充足或营养限制条件下接受递增光强处理。自然群落的葡萄糖释放随光强增加而升...
本文报道了一种基于Spinach类RNA适配体的荧光“点亮”生物传感器,用于多重、无标记检测microRNA。该体系利用DNA探针A/B与目标miRNA杂交,并在SplintR连接酶催化下形成含T7启动子的连接产物;随后T7 RNA聚合酶以该产物为模板进行体外转录,大量生成未修饰的Broccoli或malachite green a...
蛋白阵列、生物电极和生物传感器的发展要求实现蛋白的高载量、高取向固定并保持其活性。本文提出一种结合静电输运与后续分子扩散的 His 标签蛋白固定化新方法。该方法利用低频交流电场在蛋白溶液中形成陡峭浓度梯度,使带电蛋白在库仑力驱动下向基底表面输运,并通过增强的分子扩散到达金基底;随后 His 标签与基底上的 Ni-MPA 螯合层特异性...
传统土壤和水体重金属分析通常依赖实验室仪器、复杂流程、专业人员且耗时。随着计算与多任务性能提升,基于智能手机的传感器有望将实验室分析转化为现场简易方法。本文报道一种用于污染土壤中三价砷 As(III) 同时实现样品制备与智能手机光学检测的新型微型化装置。基于适配体、金纳米粒子和 NaCl 的比色检测方案在 PDMS 芯片上优化并测试...
为克服疾病诊断中生物传感方法在时间和空间上的限制,作者开发了一种可应用于比色光学生物传感器的新信号转导策略。该策略将通常需要复杂光学设备分析的颜色强度信号转化为可用肉眼计数的视觉信号。基于选择性光吸收和波长过滤原理,新光学信号转导器由普通电脑显示器和智能手机构成:液晶显示器(LCD)面板作为光源和信号导引发生器,智能手机作为光学接收...
D-丝氨酸是哺乳动物中枢神经系统中主要的D-氨基酸,也是内源性NMDA受体甘氨酸位点的主要共激动剂,参与突触可塑性、学习与记忆,其水平异常与精神分裂症等神经精神疾病相关。为在活体中动态监测D-丝氨酸,本文报道了一种基于陶瓷基微电极阵列(MEA)的安培法自参考D-丝氨酸检测方案。该传感器在铂记录位点上固定来自红发念珠藻(Rhodoto...
一氧化氮(NO)是参与多种生理病理过程的跨细胞信使,但由于其扩散快、浓度低、半衰期短,生物体系中实时检测仍具挑战。本文构建了一种基于酞菁铁(FePc)功能化氮掺杂石墨烯(N-G)纳米复合物的新型电化学传感平台,用于原位监测传感层上活细胞释放的 NO。利用 N-G 与 FePc 的协同效应,N-G/FePc 传感器对 NO 表现出优异...
传统病原菌检测依赖微生物培养或基因分析,需要大型仪器和专业人员,难以满足快速诊断需求。本研究利用 D-氨基酸可选择性靶向细菌的特性,构建了基于 D-丙氨酰-D-丙氨酸(DADA)修饰金纳米颗粒(AuNPs)的广谱细菌比色检测系统。细菌可将外源 DADA 掺入细胞壁肽聚糖,而哺乳动物细胞和真菌不能。当细菌摄取 AuNP 表面的 DAD...
微生物利用生物质生产高附加值化学品是化学合成的可持续替代途径。为提高产物滴度、产率和选择性,需优化工程菌中的代谢通路。动态通路调控可在发酵过程中调节通路相关酶的表达,从而将内源通量导向产物合成、平衡关键中间体的生成与消耗,并抑制毒性中间体早期积累。本文在大肠杆菌中叠加两种正交、自主且可调的动态调控策略,以独立调节两种不同酶的表达,提...
Förster 共振能量转移(FRET)可直接观察 G 蛋白偶联受体(GPCR)激活异源三聚体 G 蛋白。本研究在人类 Gα13 亚基多个位点插入 mTurquoise2,旨在开发基于 FRET 的 Gα13 激活生物传感器。三种荧光标记 Gα13 变体因能定位于质膜并在 LPA2 受体激活后招募 p115-RhoGEF 而被认为具...
本文报道了一种基于喷墨无掩模光刻(IML)制备的印刷石墨烯电化学生物传感器,用于快速、灵敏地检测三-O连接膦酸酯类有机磷化合物(OPs),该类化合物是化学战剂和农药中的活性成分,具有急性毒性并造成土壤和水体长期污染。IML印刷石墨烯电极经1000 mW桌面激光雕刻机进行纳米/微结构处理,并电沉积约25 nm铂纳米颗粒(PtNPs),...
本研究开发并验证了一种基于人全血淋巴细胞和无尖端钛悬臂梁的生物传感器芯片制备方法,用于原子力显微镜力谱技术下细胞—细胞体系中分子间黏附力的测量。将新鲜全血经离心分离获得白细胞和红细胞悬液,以明胶作为固定介质,在光学显微镜下将无尖端悬臂梁压附单个淋巴细胞,形成细胞生物传感器;随后在力谱模式下分别记录其与粒细胞、红细胞接触时的力—距离曲...
本文报道了一种基于氨基化中空二氧化硅球(HSiSs)的新型电化学 DNA 生物传感器,用于超灵敏、选择性定量检测致病性大肠杆菌(Escherichia coli, E. coli)DNA。HSiSs 通过简便的超声与加热技术合成,经 3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)功能化后,其内外表面均可作为 DNA 固定位点。场发射扫描电镜...
本研究旨在从海洋来源真菌中筛选群体感应(quorum sensing, QS)抑制剂,并评价其对铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)的抗 QS 活性。作者以铜绿假单胞菌 QSIS-lasI 生物传感器对海洋真菌次级代谢产物进行筛选,发现海洋真菌 Fusarium sp. Z10 的提取物具有 QS 抑制活性。...
本文构建了一种基于银纳米柱的局域表面等离子共振(LSPR)生物传感器,用于内毒素检测。作者采用掠角沉积(GLAD)法制备可重复的银纳米柱,并用3-巯基丙酸(MPA)自组装单分子层(SAM)显著提高银纳米结构在水相中的稳定性。以多粘菌素B(PmB)为识别元件,传感器通过紫外-可见光谱监测LSPR峰波长移动,实现无标记检测。对大肠杆菌内...
本研究开发了一种新型多功能分子印迹聚合物(MIP)复合微球,作为一体化生物传感器,用于低成本、快速、灵敏地检测猪血浆中的多西环素(doxycycline, DO)。该复合微球由磁性核和荧光MIP壳组成:磁性核便于外磁场操作与分离,荧光MIP壳通过表面印迹技术接枝在磁性核表面,用于选择性识别多西环素。通过在印迹配方中引入少量荧光单体荧...