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用于ATP超灵敏无标记检测的石墨烯泡沫场效应晶体管
摘要： 作为细胞的主要能量分子，三磷酸腺苷（ATP）调控多种生物过程，并被发现与许多疾病密切相关。因此，痕量ATP检测对于理解各类生物过程、研究细胞增殖与凋亡等事件，以及评估食品和医疗器械的污染程度具有重要价值。迄今为止，在生物体系中实现皮摩尔级ATP的痕量传感仍是重大挑战。凭借独特的电学与结构特性，石墨烯在生物传感应用中备受关注。本研究展示了一种灵敏且高选择性的石墨烯泡沫场效应晶体管（GF-FET）ATP生物传感器，其最低检测限低至0.5 pM，比现有报道结果低1-2个数量级。该GF-FET生物传感器在0.5 pM至50 μM的宽浓度范围内呈现良好的线性电流响应，且传感器表面可多次再生，连续使用数周功能无明显衰减?；诟么衅教?，我们实现了人血清及细胞裂解液中ATP浓度的无标记检测。这项工作为研究ATP释放与能量调控的生物过程提供了新平台，展现出生物传感应用的良好前景。
关键词： 场效应晶体管，三磷酸腺苷，石墨烯泡沫
更新于2025-09-23 15:23:52
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单头胞质动力蛋白的步长与速率常数：光学镊子测量研究
摘要： 动力冲程被认为是二聚体动力蛋白步进运动的原因。然而，动力冲程驱动的实际位移大小尚未被直接测量。本研究通过光镊技术测量了单头胞质动力蛋白的位移。在100微摩尔ATP条件下，与微管结合的动力蛋白平均位移约为8纳米，且随ATP浓度降低呈S型递减。该平均位移的ATP依赖性可通过以下模型解释：部分动力蛋白分子以预冲程构象结合微管并产生8纳米位移，而另一些以冲程后构象结合后不产生动力冲程即解离。生化实验显示，冲程后动力蛋白与微管的结合亲和力比预冲程状态高约5倍，解离速率低约4倍。综合这些速率参数，我们得出动力冲程驱动的位移为8.3纳米?；诖?，提出了由8纳米动力冲程驱动的二聚体动力蛋白工作模型。
关键词： 动力冲程、光学镊子、三磷酸腺苷、微管、动力蛋白
更新于2025-09-23 15:21:21
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一种基于微芯片电泳-激光诱导荧光检测的单细胞内ATP定量新策略：细胞内信号放大方法
摘要： 开发了一种细胞内信号放大策略，通过微芯片电泳结合激光诱导荧光检测技术对单细胞中的ATP进行定量分析。采用该方法测得单个Hela、HepG2和HL-7702细胞内的ATP水平范围分别为30～150、30~140和19～120 fmol/细胞。
关键词： 激光诱导荧光、三磷酸腺苷、微芯片电泳、单细胞分析、信号放大
更新于2025-09-23 15:21:01
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利用等离子体荧光纳米耀斑监测高温细胞死亡过程中的单细胞ATP含量
摘要： 基于金纳米棒的光热疗法（AuNRs-PPTT）是一种极具前景的抗癌手段，其通过金纳米棒吸收近红外光并转化为热能导致细胞死亡。研究热致死过程中单细胞（尤其是癌细胞）的分子能量代谢具有重要意义，这有助于深入理解癌细胞的photothermal致死机制并更合理地设计新型光热探针。然而在AuNRs-PPTT过程中，细胞如何响应热刺激及其能量代谢如何变化等基础问题鲜有研究。本研究选择三磷酸腺苷（ATP）作为靶标分子，通过制备等离子体开启型荧光纳米探针，检测了AuNRs-PPTT过程中癌细胞与正常细胞的ATP代谢差异。发现单个HeLa细胞经5分钟激光照射后荧光强度较初始值增加约60%，而单个H8细胞仅增加约20%；显然在热致死过程中，癌细胞的ATP含量增幅显著高于正常细胞。
关键词： 等离子体光热疗法、荧光纳米探针、三磷酸腺苷、金纳米棒、高温细胞死亡
更新于2025-09-19 17:13:59
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用于直接监测泛素激活的新型荧光标记ATP类似物
摘要： 能够实时高效监测酶促ATP水解的简单稳健检测方法十分稀缺。为解决这一缺陷，我们开发了新型荧光标记的三磷酸、四磷酸和五磷酸腺苷类似物。与先前报道不同，这些新型ATP类似物仅在末端磷酸基团上携带单个基于吖啶酮的染料。该染料的荧光会被ATP类似物中的腺嘌呤组分淬灭，当磷酸链断裂且染料从腺苷部分解离时荧光恢复。由此可实时追踪ATP水解酶的活性。我们以泛素激活酶UBA1和UBA6催化的泛素激活过程为例验证了这一性能——这是导致泛素共价连接底物蛋白的酶级联反应第一步（该过程从酵母到人类高度保守）。研究发现：作为UBA1/UBA6辅因子的效率很大程度上取决于ATP类似物磷酸链长度——三磷酸利用效率低，而五磷酸处理效率最高。值得注意的是，这种新型含五磷酸的ATP类似物效能超越了近期报道的双染料标记类似物，因而有望成为广泛应用的选择。
关键词： 泛素、荧光探针、正电子发射断层扫描（PET）、UBA1、三磷酸腺苷（ATP）
更新于2025-09-19 17:13:59
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使用635纳米二极管激光的低强度激光治疗对正畸微种植体稳定性的影响：一项随机临床分口试验
摘要： 背景：本研究旨在临床评估635纳米二极管激光对正畸微种植体稳定性的影响，统计微种植体脱落率并评价治疗后疼痛程度。材料与方法：采用随机对照分口试验，纳入20名受试者（13女7男，年龄32.5±6.1岁），共植入40枚直径1.4毫米、长度10毫米的微种植体（RMO公司，美国科罗拉多州丹佛市）。种植体置于上颌双侧第二前磨牙与第一磨牙间附着龈区，距黏膜牙龈交界线下方2毫米处。右侧行激光照射组（G1，n=20），左侧为无激光照射对照组（G2，n=20）。635纳米激光参数：单点剂量10焦耳（20焦耳/平方厘米），单点照射时间100秒，每次治疗包含牙槽嵴/种植体颊舌侧两个照射位点（总能量20焦耳）。照射方案：术后即刻及第3、6、9、12、15、30天实施，总治疗能量达140焦耳。采用Periotest装置（PTV值）测量种植体稳定性：植入后即刻及第3、6、9、12、15、30、60天各时间点。结果：30天（p=0.0003）和60天（p=0.0000）时，自攻型微种植体（G1试验组）显示出显著更高的二期稳定性，其平均PTV值（6.18±5.30与1.51±2.25）明显优于对照组G2（9.17±8.25与5.00±3.24）。635纳米激光照射后3天即显现出较未照射组（G2）显著更高的稳定性（p=0.0000）。NRS-11疼痛量表评估显示双侧上颌疼痛程度无显著差异（p=0.3665）。重要发现是所有种植体在两个月观察期内均保持存留。结论：635纳米二极管激光照射可增强正畸微种植体的二期稳定性。
关键词： 生物刺激、牙周测试仪、微螺钉、半导体激光、三磷酸腺苷
更新于2025-09-16 10:30:52
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用激光光子"淋浴"大脑线粒体，能否稳定轻度认知障碍？
摘要： 现有大量证据表明，脑血流量（CBF）会随年龄增长而下降。从20岁到60岁，CBF预计下降约16%，此后以每年0.4%的速度持续降低。这种CBF下降会逐渐减少大脑的氧气/葡萄糖输送，从而降低脑细胞执行正?；疃璧腁TP能量产生。随着阿尔茨海默病血管风险因素（VRF）的出现，衰老过程中线粒体损耗或损伤导致的ATP产量减少会进一步恶化，这些风险因素会加速年龄相关的CBF下降和线粒体功能障碍，直至引发轻度认知障碍（MCI）。迄今为止，尚无任何药物或其他治疗方法能成功逆转、稳定或延缓MCI。在医学干预领域，一种非药物、非侵入性、耐受性良好、操作简便、无明显副作用且经济高效的治疗方法，可能首次实现过去几乎所有阿尔茨海默病治疗都未能达成的目标。该干预措施采用经颅红外脑刺激（TIBS），这是一种光生物调节（PBM）技术。PBM是利用激光或发光二极管发出的低强度光进行生物能量调节的非电离治疗手段，在帕金森病、抑郁症、脑外伤和卒中等多种神经系统疾病中显示出多样化的治疗效益。本简评探讨了衰老大脑慢性脑灌注不足导致的能量供应减少的影响。在此背景下，我们大学诊所计划开展一项针对MCI患者的随机安慰剂对照研究，评估TIBS的应用效果。
关键词： 慢性脑灌注不足、激光、三磷酸腺苷、脑血流量、阿尔茨海默病、轻度认知障碍、光生物调节、轴突运输、神经元能量、经颅红外脑刺激
更新于2025-09-12 10:27:22
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用于诊断线粒体功能障碍相关疾病的多功能单层石墨烯量子点
摘要： 线粒体是真核生物中至关重要的细胞器，能高效产生ATP供各类生命活动使用，而ATP合成过程的任何缺陷都可能导致线粒体功能障碍，并直接引发多种医学疾病。监测细胞内ATP变化是实现线粒体疾病创新性早期诊断的关键。本研究构建了具有明亮绿色发射的多功能单层石墨烯量子点（s-GQDs），其对ATP表现出强结合亲和力及良好的线粒体靶向能力。利用该s-GQDs成功区分了转基因小鼠（杂合子肌浆/内质网Ca2?-ATP酶（SERCA）2 C674S敲入小鼠）分离的原代平滑肌细胞（存在线粒体障碍）与其同窝对照细胞，表明s-GQDs是研究细胞代谢及线粒体功能障碍相关疾病的理想探针，且靶向内质网应激是调节与SERCA 2失活相关的线粒体功能障碍代谢途径的有效方法。
关键词： 石墨烯量子点、三磷酸腺苷、线粒体疾病、内质网应激、肌浆/内质网钙离子ATP酶
更新于2025-09-12 10:27:22
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适体改善小分子的荧光各向异性和荧光偏振检测
摘要： 核酸亲和探针（如适配体）已与荧光各向异性（FA）/荧光偏振（FP）技术结合，用于开发多种检测方法。小分子荧光团与其结合配偶体形成复合物时，通?；嵩龃笥馔耪宄叽绮⒔档推湫俾?，从而导致荧光各向异性/偏振值升高。荧光标记适配体因靶标结合引发的结构转换，也会影响分子体积、荧光团局部旋转和/或荧光寿命，进而引起各向异性/偏振变化。利用单链核酸适配体在纳米材料上的独特吸附特性、适配体与互补序列的杂交作用以及核酸适配体的可扩增能力，拓展了荧光各向异性检测的应用范围并提升了其灵敏度。本综述聚焦基于适配体的荧光各向异性检测技术，用于治疗药物、环境污染物、天然毒素及代谢物等小分子的检测。
关键词： 适配体、三磷酸腺苷（ATP）、纳米材料、各向异性、可卡因、核酸、毒素、DNA酶、偏振、黄曲霉毒素B1、赭曲霉毒素A（OTA）、酪氨酰胺
更新于2025-09-10 09:29:36