Rational Design of a New Class of Versatile Enzyme-Based Biosensors

化学 生物传感器 合理设计 酶 组合化学 班级(哲学) 纳米技术 生化工程 生物化学 人工智能 计算机科学 工程类 材料科学
作者
Shihao Pei,Sofie Dhondt,Samuel Babity,Davide Brambilla
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:97 (12): 6638-6650 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acs.analchem.4c06519
摘要

The majority of enzyme-based sensors rely on electrochemical approaches for continuous monitoring. For example, commercially available glucometers are electrochemical-based sensors. However, these sensors are not suitable for contactless monitoring as electron signals require direct conduction from the enzyme reaction site to the signal analyzing unit. Fluorescent dyes, on the other hand, emit photons that can penetrate certain barriers, making them ideal candidates for contactless monitoring. In this study, we investigated the design and functionality of a new class of biosensors based on the conjugation of enzymes with pH-sensitive fluorophores, creating a novel single-molecule biosensor capable of versatile, contactless detection of different disease- and treatment-related biomarkers. We conjugated various enzymes (glucose oxidase, phenylalanine ammonia-lyase, and β-lactamase) with pH-sensitive fluorophores (FITC and pH-sensitive Cy7 derivatives) and tuned linkers' properties to modulate the distance between the enzyme and fluorophore, as well as the hydrophilicity of the linker. The experimental data demonstrate that fluorophore-conjugated enzymes exhibit substrate-dependent fluorescence responses under physiologically relevant buffered conditions, enabling the quantitative analysis of substrate concentrations through fluorescent signal detection. This innovative sensor design not only provides critical insights into enzyme-based fluorescent detection mechanisms but also represents a promising candidate for the development of next-generation contactless biosensing platforms.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
马千亦发布了新的文献求助10
刚刚
问筠发布了新的文献求助10
1秒前
香芋宝完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
研友_85YNe8完成签到,获得积分10
2秒前
今安完成签到 ,获得积分10
2秒前
153266916完成签到 ,获得积分10
2秒前
欢喜的小天鹅完成签到 ,获得积分10
2秒前
11111完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
qifeng完成签到,获得积分10
3秒前
泡泡完成签到,获得积分10
4秒前
共享精神的应助被Joanna采纳,获得10
4秒前
吴芷怡发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
仙鹤已随云影渺完成签到,获得积分10
8秒前
LLL发布了新的文献求助30
8秒前
dudjeb发布了新的文献求助10
8秒前
玛卡巴卡发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
Youngfine发布了新的文献求助10
11秒前
Owen的应助被space采纳,获得10
11秒前
王德霞完成签到,获得积分10
11秒前
asadguy发布了新的文献求助10
12秒前
Yixinliu发布了新的文献求助10
12秒前
Alvin完成签到 ,获得积分10
12秒前
vv完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
开朗的熊猫完成签到 ,获得积分10
13秒前
xxy发布了新的文献求助10
13秒前
郁香薇完成签到,获得积分10
13秒前
养只缅因发布了新的文献求助10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Yugoslavia and China Histories, Legacies, Afterlives 560
A Silent Apostrophe:The Fayum Portraits 520
Organizational Behavior 510
AI-Contracting 300
四川大学学位论文.郭瑞昂. 基于高压热扩散的n型磷掺杂金刚石半导体制备研究 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7836465
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9358635
关于积分的说明 20605569
捐赠科研通 7429441
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3338092
关于科研通互助平台的介绍 2482395
邀请新用户注册赠送积分活动 2359285