可视化传感器 顶刊！Nature-生物传感器：用于生长素可视化的生物传感器
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研究的背景
色氨酸衍生的代谢物吲哚-3-乙酸(IAA)在植物生长过程中发挥重要作用。并且目前在对将生长素感知转化为转录反应的关键步骤的理解方面已经取得了很大进展。细胞内生长素极性和非矢量释放的基本机制是通过PINFORMED外排转运蛋白和ABCB转运蛋白的作用。
但是，由于技术限制，人们对单细胞分辨率下生长素在组织中的实际分布知之甚少。目前，植物生物学家只能使用替代物来可视化生长素的分布。然而，这种间接的方法往往需要很长的响应时间，并且可能受到生长素信令机制的调制的影响。
最近，有科学家通过与IAA抑制蛋白(例如，DiI-VENUS6和R2D27)的II结构域相连的荧光蛋白的生长素依赖性降解，根据信号的变化推断IAA。这种方法的一个局限性是不可逆性，这无法做到实时监测生长素水平的变化。
理想的实时监测植物生长素动态的可视化传感器应具有以下特征：第一，传感器与生长素的物理相互作用应以可逆的方式产生荧光信号，以便监测生长素浓度的变化；第二，传感器的灵敏度应足够高，以显示生长素随时间的动态分布；第三，传感器应针对不同的亚细胞隔室(传统的依赖基因表达或蛋白质降解的替代物无法到达的这个位置)；第四，传感器不应该含有参与植物新陈代谢或调节的成分，这样既避免了对生长素反应的干扰，也避免了植物对传感器的调节。
本文的工作
作者开发了一种基因编码的、完全可逆的生物传感器，用于从细菌色氨酸抑制因子(Trpr)开始，以高空间和时间分辨率对生长素梯度进行体内成像。
图 1
文献原文： Herud-Sikimi O , Stiel A C , Kolb M , et al. A biosensor for the direct visualization of auxin[J]. Nature, 2021:1-5.
DOI： 10.5281/zenodo.4524537
新型传感平台实现化疗药物可视化监测
近期，中国科学院合肥物质科学研究院研究员蒋长龙团队在基于上转换发光材料构建的可视化传感平台，监测体液中化疗药物美司那研究方面取得新进展。相关成果发表在Analytical Chemistry上。
美司那是保护化疗患者泌尿系统的重要区域性解毒剂，临床上需要实时监测其含量以保证疗效。荧光法作为实时检测的有力工具，具有快速反应和可视化的优点，然而背景干扰限制了其在生物传感方面的应用。
鉴于此，研究人员利用基于上转换发光的纳米传感器开发出一种便携式传感平台，可在实时/现场条件下对美司那进行可视化定量监测。该纳米传感器由上转换纳米粒子和乙基紫构成，其中上转换纳米粒子在近红外激发下会发出红光和绿光，而乙基紫则由于内滤效应（IFE）淬灭了绿光。美司那与乙基紫反应时，使得其褪色并打破了IFE过程，从而导致绿光的恢复。通过荧光和比色的色度变化，实现了对美司那的双读数检测，检测限分别为26和48nM。此外，研究人员还开发出高兼容性的美司那便捷测定传感平台，检测限为56nM。该纳米传感器实现了对美司那的可视化定量监测，以确保其化疗效果，为临床药物检测提供了新策略。
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