摘要：光电化学(PEC)生物传感器因其低背景、高灵敏度、高特异性和快响应速度等优点而备受关注。近年来,一次性丝网印刷电极(SPE)的引入极大地推动了PEC生物传感器的发展,使丝网印刷PEC生物传感器成为一种应用前景广阔的分析工具。在丝网印刷PEC生物传感器的构建过程中,光活性纳米材料起着至关重要的作用,因为它们不仅可用作光电转换平台,还可用作生物识别元件的装载平台。然而,单纯的光活性材料通常存在一些缺点,比如固有的毒性、宽带隙、高的电子空穴对重组率等,因此,通过各种设计策略来改善光活性材料的光电特性是十分必要的。为了获得高灵敏度的丝网印刷PEC生物传感器,通常还需要将高性能光电极与各种信号放大策略相结合。鉴于此,我们在本文中首次对用于丝网印刷PEC生物传感器的光活性材料进行了系统总结,并将其归为四大类:金属氧化物、金属硫族化合物、碳纳米材料和铋基纳米材料。同时,我们重点关注了光活性材料的设计策略,例如形态调控、元素掺杂、异质结构建等。此外,我们还通过具有代表性的丝网印刷PEC免疫传感器和丝网印刷PEC适体传感器介绍了一些信号放大策略,如酶标记放大(ELA)策略、聚合酶链反应(PCR)策略、滚环扩增(RCA)策略和杂交链式反应(HCR)策略。最后,我们还讨论了丝网印刷PEC生物传感器目前面临的挑战和前景。我们希望通过本文让读者全面了解丝网印刷PEC生物传感器的最新进展,并为该领域的未来发展提供可行性指导。

摘要：细胞通过化学信号、电子交换和直接接触等方式交换彼此之间的物质和信息,以调节生命体的生长发育.因此,细胞间的相互作用研究与调控在细胞功能的机制研究和疾病的诊断及治疗等领域具有非常重要的意义. DNA纳米结构具有易合成、易修饰、可编程性设计及生物安全性高等优点,有望实现操作简单、精确可调、智能响应的细胞间相互作用调控,受到了广泛关注.本文综述了寡核苷酸链杂交、受体-配体结合和核酸适体靶向识别等基于DNA纳米结构的细胞组装策略,总结了pH调控、金属离子调控和DNA链激活等细胞间相互作用的调控手段,并重点介绍了其在细胞间作用力的测量和成像、体外组织模型的构建、细胞间的通讯交流和细胞免疫治疗等领域的应用.最后对该领域进行了总结和展望,希望为相关研究提供有益参考.

摘要：光电化学水分解是一种重要且颇具前景的太阳能转换和利用的方式~1。光电催化水分解系统模拟植物的Z型自然光合作用过程~2。换而言之,光生空穴迁移到阳极表面以参与水氧化反应,而光生电子迁移到阴极表面以参与水还原反应。

摘要：荧光蛋白自发现以来,因其具有基因编码、可以自主发出稳健荧光的特点,在生命科学领域中发挥着重要作用.随着对荧光蛋白的结构和功能有了更清晰的认识,在蛋白质工程技术和有机合成迅速发展的基础上,科研工作者可以对荧光蛋白的结构进行设计改造和模拟,赋予其新的性质和功能,扩宽其在生物传感、生物成像等生命领域的应用.本文以绿色荧光蛋白的结构改造为主线,从局部结构改变、桶状结构重构和表面重构等不同层面阐述了荧光蛋白结构改造的方法以及荧光蛋白模拟物的研究进展,并介绍了这些荧光蛋白及其模拟物在生物领域的代表性应用.

摘要：人造细胞是模拟生物细胞结构,人工构建的与细胞功能相近的微米囊泡。人造细胞的构建主要有两种模式:自上而下模式主要利用生物学方法对生物基因序列进行重新设计,获得具有细胞类似结构功能的人造细胞;自下而上模式主要利用化学方法采用非生命物质构筑简化的细胞结构模型。自下而上化学模式构建的人造细胞大多只包含执行所需功能的最小单元,具有简单的细胞仿生的结构与功能。本文详细综述了人造细胞的构建模式以及化学构建人造细胞的常见类型,包括脂质囊泡、蛋白体囊泡、聚合物囊泡、凝集体液滴和胶体囊泡等,总结了人造细胞在分析传感、细胞结构与功能模拟、生物载体转运、微纳米反应器、疾病诊疗方面的生物医学应用现状。

摘要：利用G四聚体可以熄灭荧光的特性以及T-Hg2+-T的特殊结构,发展了一种简便的"Turn on"型碘离子检测新方法.设计了一条5'端标有荧光基团的富T序列,3'端采用能形成G四聚体的富G序列代替传统的熄灭基团.加入汞离子后,富T序列形成T-Hg2+-T机构发生折叠,G四聚体靠近荧光基团,发生光诱导电子转移,使荧光被熄灭.若加入碘离子,碘离子会与汞离子形成较稳定的配合物,汞离子从DNA上被竞争下来,探针的荧光得以恢复,且荧光强度与50～500 nmol/L的碘离子呈良好线性关系,检出限为30 nmol/L.本方法选择性好,10倍于碘离子浓度的其它常见阴离子干扰较小.检测自来水样中碘离子的回收率为92%～109%,相对标准偏差RSD<4%(n=4).

摘要：基于小分子探针的荧光成像分析具有灵敏度高、操作简便、响应速度快、样本损伤小和时空分辨率高等优势,是在细胞和活体水平获取生化信息的有力手段.其中,有序组装型小分子荧光探针以其独特的组装方式和识别模式,表现出比传统小分子荧光探针更优异的成像性能(如抗扩散能力强、成像对比度高、光稳定性好以及环境干扰小等),从而引起研究工作者的广泛关注.本文总结了几类常见的有机染料聚集体及相应小分子荧光探针在生物成像领域的应用.随后,着重介绍了以2-(2-羟基苯基)-4(1H)-喹唑啉酮(HPQ)及其衍生物为代表的氢键驱动有序组装的有机染料组装体的设计、优化策略及其在生物医学领域应用中的最新进展.最后,对有序组装型荧光小分子探针在设计和应用方面存在的问题进行了讨论,为新型有序组装型荧光小分子探针的设计提供了思路.

摘要：螺吡喃作为一种有机光致变色化合物,能够发生无色闭环体螺吡喃与有色开环体部花菁之间可逆的结构异构化,由于具有特殊的分子识别能力和信号传导功能,已经成为分子探针领域极具吸引力的主体分子之一。螺吡喃不仅被广泛应用于光电材料领域作为分子器件,而且作为传感器广泛应用于分析化学领域。研究者们设计了多种具有不同结构的螺吡喃分子,将其应用于光化学和电化学传感领域。本文系统综述了螺吡喃化合物在分析化学领域的研究进展,包括螺吡喃作为光学探针在分子识别(对金属离子、阴离子及有机分子的定性及定量分析)方面的应用,以及螺吡喃在电化学免疫传感器中的应用。

摘要：设计合成了一种长臂发夹型核酸探针,结合核酸外切酶Ⅲ水解反应建立了一种免标记荧光信号放大高灵敏检测DNA的新方法。当不存在靶DNA时, SYBR Green Ⅰ荧光染料能够嵌入发夹型探针的茎部而发出很强的荧光,而当存在靶DNA并与发夹型探针杂交后,核酸外切酶Ⅲ从杂交产物的3’端开始水解发夹型探针,释放出靶DNA,并触发下一个酶水解反应,同时SYBR Green Ⅰ染料也随发夹型探针水解而释放,导致荧光信号降低,从而实现了对DNA的免标记荧光信号放大高灵敏检测。该方法的检出限低至320 fmol/L,比传统双标的分子信标的方法降低了4~5个数量级,且该方法还具有免标记、简单、快速的特点。

摘要：基于联萘衍生物手性构型高度稳定的特点,以光学活性的(R)-2,2'-二乙炔基-1,1'-联萘为模板,设计了3个有趣的拓扑环芳分子——含有4个手性联萘单元的(R,R,R,R)-2a～2c,并探讨了它们的合成.合成路线涉及三甲基硅(Me3Si-)保护基的控制导入,对位取代的芳基连接桥的链接,保护基的脱去以及分子间偶合成环4个步骤.用比旋光度([α]D),MS,IR,UV-Vis,1H和13CNMR以及元素分析表征了这些化合物.