平衡崩溃和动力学的 'foldability' 的蛋白质。

Biochemistry. Jan, 2002  |  Pubmed ID: 11772031

蛋白质折叠理论的重要组成部分一直唯一可能从那些慢慢折区分迅速折叠多肽序列的平衡参数的标识。一个这样的参数，称为西格玛，是一种无量纲，链压实巧合的平衡措施和折叠，预计将会相对折叠动力学的重要决定因素。要测试此预测和改善我们的非特异性压实度的展开状态与蛋白质折叠动力学的假定存在关系的理解，我们有用于 x 射线小角散射和圆二色光谱测量的五种人们熟知蛋白西格玛。符合理论上的预测，我们发现那近乎完美巧合的展开状态收缩和折叠 (西格玛大约 0) 关联快速反应动力学研究这些自然产生的蛋白质。但是，我们不，遵守西格玛以及这些蛋白质或存在的相对折率或被榨动力学中间没有任何显著相关性。因此，大约虽然西格玛 0 可能是必要的条件，以确保快速折叠，西格玛差异没有考虑范围广泛的费率和具有哪些自然产生的蛋白质折叠的机制。

参与蛋白质折叠核残留不会展示优惠进化养护。

Journal of Molecular Biology. Feb, 2002  |  Pubmed ID: 11851333

到何种程度上没有自然选择行为优化蛋白质折叠动力学的详细信息吗？为了解决这一问题，氨基酸进化养护和其在蛋白质折叠动力学的作用之间的关系已密集进行调查。尽管这一努力，就像本地转型涉及哪些残留到状态结构 (折叠核心) 守恒的程度已达到没有达成共识。在这里我们报告的序列之间残留已知参加养护详尽、 系统地研究结果通过实验 （Phi 值） 定义的所有报告到目前为止的适当特点蛋白质折叠原子核。我们看到，没有明显的证据显示，这些残留物表现出任何异常序列养护。我们观察，但是，现有的动力学数据中的重大偏差： 一直的动力学表征主题的残渣平均序列养护是大于平均序列中 13 14 蛋白质研究所有残留的养护。此系统的实验偏见引起了以前观察报告参加折叠原子核的残留物中位数养护是大于中位数养护的所有中一种蛋白质的残留量。当这种偏见更正 （通过比较，例如，已知参加折叠原子核与其他、 动力系统为特征的残留物残留的养护) 是有效地消除以前所报告的优惠养护。与既定的理论期望，差和高度保守的残留量显然是同样有可能参与的蛋白质折叠的核心。

如何简单、 单一域蛋白质折叠速率常数取决于本机联系人的数目。

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Mar, 2002  |  Pubmed ID: 11904417

实验证明可以在完全取决于拓扑结构的折叠状态的一个数量 （接触顺序） 表示的两打结构无关，很小，单一域蛋白质折叠的速率常数。这种依赖是独特的化学动力学。在这里我们调查其物理起源和派生近似公式 ln(k) = ln(N) + + bN，被 N 是在折叠状态中，联系人的数目和和 b 是的常量的理解其物理意义是。此公式很适合与单个值 24 蛋白质实验确定折叠的速率常数 a 和 b。

高效率荧光猝灭的共轭聚合物由蛋白质组成。

Journal of the American Chemical Society. May, 2002  |  Pubmed ID: 12010029

阴离子水溶性共轭聚合物、 聚 [锂 5-methoxy-2-(4-sulfobutoxy)-1,4-phenylenevinylene] (MBL-PPV），荧光被淬火在稀溶液中的细胞色素 c、 一小、 自然发生电子转移的蛋白质。获取斯特恩沃尔常数的大值 (K(sv) = 3.2 x 在 ph 值 7.4，10(8) 和酸性溶液中的约 10(9)) 归因于两个因素的结合： (1) 简易 ET 发光半导体聚合物和蛋白质与 (2) 科伦布相反电荷的聚电解质之间的吸引力。这一系统显示传感器应用的巨大潜力。

骨干构象熵的蛋白质折叠： 实验措施从原子力显微镜。

Journal of Molecular Biology. Sep, 2002  |  Pubmed ID: 12225756

原子力显微镜基础机械展开过程的能量消散和蛋白质的扩展名通常是大于其折叠的自由能源一个数量级。"多余"的能量消散的绝大多数想引起骨干构象熵损失作为溶解、 随机线圈展开的状态拉伸到扩展、 低熵的构象。我们调查了这一假设根据最近的测量机械展开的"polyproteins"组成的多个过程消散的能量均匀的域。鉴于骨干构象熵损失占绝大多数的能量消散 （由许多行的实验证据支持的假设） 的假设，我们估计，大约 19(+/-2) J /(mol K residue) 的熵是丢失期间的三个机械稳定 β 表 polyproteins 扩展名。如果实测的峰值与延伸距离的建议，作为拉动收益接近完成，这一估计数对应于绝对骨干构象熵的展开状态。为此，却是极其接近以前的理论和半经验估计，将此值放在大约 20J /(mol K residue)。两个螺旋，其中与机械稳定的测试版表 polyproteins，在非常低的外力破裂，延长期间丢失的构象熵估计的骨干是 polyproteins 的三至六倍不到。被实现的构象熵是明显的错误，或减少机械强度的螺旋的蛋白质会导致随后域之前充分扩展 (和因此完整的熵损失） 的破裂的骨干或先前的估计。

对变性状态的分类： 未折叠蛋白的小角散射研究。

Advances in Protein Chemistry. 2002  |  Pubmed ID: 12418105

Topomer 搜索模式： 简单的定量理论的两个国家蛋白质折叠动力学。

Protein Science : a Publication of the Protein Society. Jan, 2003  |  Pubmed ID: 12493824

最小、 单一域蛋白质折叠与预期的扩散对顺利能源景观的简单、 单一指数动力学。尽管这个精力充沛的平滑度，这些两国蛋白质的折叠率范围显著翻天覆地。在这里，我们审查了简单的、 机械的说明，topomer 搜索模型中，数量上占的观察到两国折率范围广泛的证据。模型中，其中规定，寻找那些具有严重正确的拓扑结构的展开构象是折叠的速率限制步，适合观察到的率的大约 0.9 使用只是两个自由参数的相关系数。这些参数，pre-exponential 尝试频率及措施难的顺序展开的链的拟合的值符合先前报告实验约束。这些结果表明 topomer 搜索过程可能主导两国蛋白质折叠反应相对屏障的高度。

依从、 顺利能源景观和拓扑依赖蛋白质折叠率的起源。

Journal of Molecular Biology. Feb, 2003  |  Pubmed ID: 12547206

简单、 单一域蛋白，其折叠的能源景观都顺利，蛋白质的相对折率是高度分散和与本机状态拓扑结构密切相关。相比之下，小、 Gō 潜力晶格聚合物，也表现出平稳能源景观，相对折率是差分散和综合大学与本机状态拓扑相关。在这里，我们调查了两国折叠动力学，topomer 搜索模型最近、 定量理论的这种差异。这种模式规定的两国折率的拓扑依赖是简单蛋白质异常合作均衡折叠的直接后果。我们表现出传统 Gō 聚合物缺乏极端的依从，特点是自然发生，两国蛋白质折叠和确认 Gō 27-市场汇率不同套折叠房价差分散和有效地与不相关的本机状态拓扑。后小幅不过增加的 Gō 潜力，依从、 大大增加的色散和强烈依赖于拓扑结构的动力学得到遵守。这些结果支持以前的论点合作折叠的简单、 单一域蛋白引起他们依赖于拓扑结构的折叠率。我们推测，此依从，因此，间接地，拓扑率的关系，可能会出现了以生成平滑的高能景观的快速折叠后可以发生。

超越 Superquenching： 超高效能源转移到金纳米粒子共轭聚合物。

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. May, 2003  |  Pubmed ID: 12750470

金纳米粒子淬接近 1011 M 1、 大于任何此前报导共轭的聚合物淬火对几个数量级和 9-10 数量级大于小分子染料淬火对阳离子芴与斯特恩沃尔常数 (KSV) 的荧光。离子强度、 收费及共轭长度的聚合物，及尺寸 (和因此光学属性) 纳米的 KSV 依赖表明这非同寻常的效率占三个因素： (i) 的金纳米粒子，通过高效率的能源传输淬火能力通过快速内部能源或电子转移，(ii) 静电相互作用的阳离子聚合物和阴离子纳米粒子和 (iii) 淬火的扩增。由于这极高的 KSV，淬火可以甚至在 subpicomolar 的暗示这些纳米材料与共轭聚合物的组合可能会导致改善敏感性的光学生物传感器的纳米微粒浓度观察。

无论距离的远近有关蛋白质的折叠过程的比较。在折叠的疏水性内容的重要性。

Journal of Molecular Biology. Jul, 2003  |  Pubmed ID: 12842473

HypF 从大肠杆菌 (HypF N) 的 N 端域是两个广泛共享相同的折叠式拓扑和重大序列标识 91 残留蛋白质模块研究人类蛋白质、 肌肉和通用型 acylphosphatases （mAcP 和 ctAcP）。学习的蛋白质折叠从密切的如此相似的蛋白质比较的基本方面的目标，一直研究 HypF N 的折叠过程使用停止流动荧光。虽然 mAcP 和 ctAcP 折两个国家的方式，但被发现 HypF N 达到完全折叠构象之前折叠成部分折叠式的中间体。爆裂阶段中间体的形成被表示低尿素浓度雪佛龙情节的侧倾的内在和 8-anilino-1-naphtalenesulphonic 酸衍生荧光的变性剂去除后立即上大跳。此外，HypF N 被发现与速率常数，大约是两个和三个订单均出现不同程度高于 ctAcP 和 mAcP，分别迅速折叠。参与脯氨酸异构在其各自的折叠过程中还发现了细菌的蛋白质和两人同行之间的差异。结果清楚地表明常被认为是有关的蛋白质折叠的功能不高保守 acylphosphatase 家族的演变。折叠 mAcP 和 HypF N 之间的速度差异很大不能完全占所接触的相对顺序的差异或有关拓扑的度量标准。分析显示 HypF N 折率较高部分是相对较高的这种蛋白质疏水性内容。这一结论也支持之间折率和疏水性内容的显示 HypF N 和 AcPs 拓扑蛋白质组内找到非常显著的相关性，则表明平均疏水性蛋白质序列是折叠速度的重要决定因素。

德诺设计蛋白核磁共振和温度跳测量证明快速折叠动力学的显式选择缺席。

Journal of Molecular Biology. Jul, 2003  |  Pubmed ID: 12850149

我们处理快速蛋白质折叠的实验表征的折叠动力学研究两种德诺设计蛋白，NC3-NCAP 和增强 FSM1 维修和起源的自然选择的重要性。这些 51 残留蛋白质，采用螺旋转螺旋 homeodomain 折，分享与他们最密切相关的自然模拟 12 残留少。尽管达 3/4 由计算机算法只热力性能优化其残留物的更换，设计的蛋白质折叠作为快速或观察到的最接近自然模拟 35,000 s(-1) 比快。因此这些从头设计制作了选择性压力完全缺乏的蛋白质或设计上的限制明确旨在确保快速折叠，其中最迅速折叠蛋白质迄今报告。

电化学审问的构象变化作为一种无试剂特定序列的 DNA 的检测方法。

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Aug, 2003  |  Pubmed ID: 12867594

我们报告的无试剂的 DNA 杂交成易被察觉的电化学信号转导的战略以构象变化与光学分子信标的方式类似。这项战略涉及电活性、 二茂铁标记 DNA 干循环结构，到金电极上通过简易的黄金巯基化学自产这种。杂交诱导这面局限的 DNA 结构，这反过来极大改变了电极和 redoxable 标签之间的电子转移隧道距离巨大的构象变化。循环伏安法在目标 DNA 浓度低至 10 下午容易衡量电子转移效率随之发生变化。与现有的光学方法，建立在这一战略的电化学 DNA (E-DNA) 传感器可以检测目标 DNA 的 femtomoles 而无需使用繁琐和昂贵的光学、 灯源或光电探测器。与以前所报告的电化学方法，E DNA 传感器实现了这令人印象深刻的敏感性，无需外源试剂的使用并不会牺牲选择性和可重用性。E DNA 传感器因此提供了方便、 可重复使用的 picomolar DNA 检测的承诺。

联系订单重新审查： 蛋白大小对折叠率的影响。

Protein Science : a Publication of the Protein Society. Sep, 2003  |  Pubmed ID: 12931003

最近的实证模型预测的两个国家从其本机结构，由蛋白质折叠的理论模型所预测的折率跌幅与蛋白链长度 L L(2/3)，作为该对数相对联系订单 (CO) 的小折叠蛋白质的折叠率成功发现引导下多态折叠蛋白质的折叠率强烈关联与它们的大小和 CO 与极坏相关我们重新审视在试图寻找一个结构参数，用于确定折叠率的蛋白质全部折叠速度对 CO 和 L 的依赖。我们表明，Abs_CO = CO x L，是能够预测相当准确地折叠率两个国家和多态折叠蛋白，以及短肽，并且此 Abs_CO 扩展与蛋白链长度为 L (+ /-0.07 0.70） 的全部研究单结构域蛋白质和肽。

太赫兹波圆二色光谱： 潜在生命的代谢和遗传机制的原位检测方法。

Astrobiology. 2003  |  Pubmed ID: 14678660

我们建议一种太赫兹 （远红外线） 圆二色性基于生命探测技术，可提供生活系统而不考虑其成因普遍和毫不含糊的光谱签名。我们认为，不论其化学成分的具体细节，所有的生命形式会聘请结构严谨、 手、 stereochemically 纯大分子 (> 500 原子) 作为催化剂，他们执行其代谢和复制功能。我们还认为几乎所有这类大分子将强烈吸收在太赫兹频率呈现出显著的圆二色性，和此圆二色性明确区分生物从面具的材料。最后，我们介绍几种方法制造的太赫兹圆二色光谱仪并提供其可行性的初步实验表明。因为太赫兹圆二色性信号产生的必要开展生命的代谢和遗传过程的分子机制，这种生命检测方法从根本上有别于基于同位素分馏、"签字"碳化合物、 失衡或其他的代谢副产物的检测更行之有效的办法。此外，太赫兹圆二色光谱检测的方式使其化学性质或它执行的进程数，如果有，假设中的这一机制。

使用蛋白质折叠率测试蛋白质折叠理论。

Annual Review of Biochemistry. 2004  |  Pubmed ID: 15189160

最快简单、 动力系统的两个状态的蛋白质折叠一百万倍更快比速度最慢。在这里我们审查许多最近理论研究蛋白质折叠动力学性质上合理化，如果不是定量预测，这种基本的实验观察的能力方面。

随机线圈行为与化学未折叠蛋白的尺寸。

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Aug, 2004  |  Pubmed ID: 15314214

光谱研究也有一些似乎保留甚至强烈变性的条件下大量残余结构的蛋白质。黏度、 水力半径和 x 射线小角散射研究，相比之下，表明最化学变性蛋白质的尺寸缩放多肽长度通过随机线圈行为的预期的幂律关系。我们在这里进一步扩大特色变性状态回转半径长度范围探讨这种差异 （R(G)) 和由重新审视据说不符合预期的三维缩放比例的蛋白质。我们发现只有 2 28 交联自由、 假肢组免费、 化学变性多肽大幅偏离与聚合物长度的幂律关系。其余的 26 多肽，范围从 16 到 549 残留，R(G) 也装有 (r(2) = 0.988) 的最佳拟合指数，0.598 + /-0.028，幂律关系密切配合 0.588 预言被排除在外的卷随机线圈。因此，它出现的绝大多数化学变性蛋白的平均尺寸有效区分开来的随机线圈合奏的平均尺寸。

明显的德拜-休克尔静电影响蛋白质折叠的简单的单个域中。

Biochemistry. Feb, 2005  |  Pubmed ID: 15667218

我们有监测对 FynSH3 的简单的两个国家蛋白质折叠的盐类和变性剂的影响。德拜-休克尔极限法的预测，作为稳定和 FynSH3 （日志） 折率增加几乎完全线性 (r(2) > 0.99） 后增加的浓度的离子强度的平方根与相对 nonchaotropic 盐氯化钠。FynSH3 的稳定性也是线性的平方根离子强度时采用相对 nonchaotropic 盐溴化钠、 溴化钾和氯化钾。氯化钠的动力学和平衡影响的比较表明静电相互作用形成折叠过渡状态中大约 50%作为破坏稳定的为那些在本机的状态中，形成大体上反映出更紧凑，后者的性质。相比之下，浓度和折叠动力学之间的关系是更复杂则采用高度 chaotropic 盐盐酸胍 (盐酸胍)。在放缓至盐酸胍浓度高线性，大概是 chaotrope 诱导减速的净影响和推定、 平方根依赖离子强度诱导加速好近似为线性的因此会计为"雪佛龙行为"观察 （日志折叠率线性的变性剂浓度） 通常报告为单个域蛋白质的折叠。不过，在非常低的盐酸胍浓度，重大动力学翻转被指出。这个翻转相当好装有作为线性、 大概是 chaotropic 效应和依赖的平方根，大概是静电效应的一笔。这些结果因此不仅提供了洞察折叠过渡态的性质，但也表明谨慎顺序时推断基于盐酸胍的燕尾形，估计折率的变性剂，如果没有，在解释偏离雪佛龙线性作为非两国动力学的证据。

蛋白质折叠： 定义一套"标准"的实验条件和初步动力学数据集的两个国家蛋白质。

Protein Science : a Publication of the Protein Society. Mar, 2005  |  Pubmed ID: 15689503

近年出版的实证和理论的关系预测与哪些蛋白质率折。我们测试并完善这些关系的能力受到限制，然而，由各种各样的跨不同集的蛋白质折叠和展开率、 热力学、 和结构的比较与相关联的困难。这些困难包括广泛，可能混淆的范围的实验条件和受雇日期和难以获得正确和完整的序列和结构的详细信息的特点构造的方法。缺乏数据分析及误差估计，单一的办法或者甚至一套共同的单位和报告标准，进一步阻碍了折叠式的比较研究。为了克服这些问题，我们在这里定义"的共识"组的实验条件 （25 度 C 在 ph 值 7.0，50 毫米的缓冲区）、 数据分析方法，和数据报告的标准，我们希望将为实验研究提供一个基准。我们采取的第一步在这一倡议中所描述的折叠动力学的 30 显然是两国蛋白或蛋白域在协商一致的条件下。我们努力的目标是要为实验社区设置统一的标准，并启动将有助于理解在折叠过程的不断努力积累、 自我一致的数据集。

蛋白质折叠过渡态： 什么 Phi 值真的告诉我们呢？

Protein and Peptide Letters. Feb, 2005  |  Pubmed ID: 15723637

蛋白质折叠的过渡状态基于工程的研究在过去的十年，而且超过半打蛋白受到了广泛的 Phi 值分析有明显的加速。一般的图片摆脱这些研究的实验性为特征的侧链的绝大多数参与玩只相对中的小角色定义相对折率相对均质和大力弱相互作用的过渡状态。

基于调制绑定-受体距离的生物传感器。

Trends in Biotechnology. Apr, 2005  |  Pubmed ID: 15780710

生物分子所表现出的有前途识别特性造成了在基于生物分子传感器战略的重大利益。在这里我们审查几个新兴的生物传感器设计使用调制的电子束或能源转移到一种生物特定配体作为信号传递机制。电子转移和能量传递的效率都强烈依赖体-受体的距离。时加上有时伴生物分子识别的构象变化大，这些取决于距离进程生成光学和电子信号提供强有力的手段。

通过使用基于适配的传感器血清中的凝血酶电子标签免费检测。

Angewandte Chemie (International Ed. in English). Aug, 2005  |  Pubmed ID: 16044476

工程以蛋白质为基础的生物传感器信号转导机制。

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Aug, 2005  |  Pubmed ID: 16046542

杂交诱导构象变化已被成功地用于在生物传感器中成随时可观测到的光学或电子信号的转导 DNA 绑定事件。类似的信号转导，然而，证明平等实用程序在基于蛋白质的生物传感器中。由于与 ssDNA，不同蛋白质大多数未经过重大的构象变化，配体结合后，就会出现差异。在这里，我们将介绍解决此问题的办法。我们显示任意选定，通常好折叠的蛋白质合理工程，它将经历配体诱导折叠。工程的蛋白迅速响应 （毫秒） 和有选择性地向其目标，和它有最大可能的构象变化夫妇承认： 折叠。这些特征表明配体诱导折叠可以作为理想的信号转导机制。符合这一要求，我们表现出无标签的光学生物传感器具有足够的选择性，即使在复杂的、 充满污染物的样本如血血清检测其目标的影响。

高度变性蛋白 ； 跨站点特定尺寸单分子研究。

Journal of Molecular Biology. Sep, 2005  |  Pubmed ID: 16095607

做高变性的蛋白质通过随机线圈配置吗？在这里，我们通过测量整个变性 FynSH3 域的残留的残留分色处理这一问题。使用单分子福斯特共振能量转移技术，我们收集了染料标记、 变性蛋白转移效率的概率分布。最大似然分析应用到这些分布的解释，我们决定通过空间中的蛋白质胍盐酸展开五个残留对和三氟乙醇展开的国家之间的距离。我们发现，虽然盐酸胍的尺寸-展开的分子一般配合预测为随机线圈乐队的尺寸、 随机线圈行为可能统计上的显著偏离也很明显。这些小型的、 特定于站点的偏差可能会提供较早前，调和随机线圈性质的展开状态的更多特定于站点的光谱证据表明残余结构与基于散射的证据的一种手段。我们也有研究展开的乐团中 50%三氟乙醇，变性剂诱导高度螺旋展开的状态的填充。我们找到的大小和形状的展开乐团在这些条件下是有效区分填充胍盐盐酸溶液，暗示，也许令人惊讶的是，总体结构设计的变性状态独立的夹带剂的化学。

有还是没有吗？化学变性蛋白质中的残余结构案例 （和反对）。

Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology. Jul-Aug, 2005  |  Pubmed ID: 16126485

第一次提出大约 60 年前，化学变性的蛋白质是否完全展开的问题，近年来，看到大大的兴趣。这更多地注意推动，在很大程度上了新的光谱和计算方法表明，甚至最高变性的多肽包含大量残余结构。与此相反的是，最近的散射结果坚持长期认为化学变性的蛋白质采取随机线圈配置。在这里我们审查的证据和打击残余结构化学变性的蛋白，并试图调和这些看似矛盾的意见。

负值 Phi 在两国蛋白质的频率和替代依赖的实验研究。

Biochemistry. Sep, 2005  |  Pubmed ID: 16142914

负 phi-值时出现，例如，当一种突变破坏本机的状态，同时稳定折叠的过渡状态已重大理论关注的焦点。在这里我们调查实验折叠动力学文献来确定与其消极的 phi 值发生在两个国家蛋白质和描述详细的实验表征的消极的 phi 值以前报告要之间最具有统计意义的频率。我们发现几乎超过 500 报告 phi 值 （从一套 16，人们熟知的两个国家蛋白质) 的 9%降到零度以下，其中许多人并不代表具有统计意义的意见。例如，只有估计的精度为甚至一报"误差线"零以下，可用秋天的 phi 值的 6%仅 4%同时消极、 重大这一级和是与自由能变化或以上 2.5 kJ/mol （下面的 phi 值分析被广泛认为不可靠） 相关联。此外，鉴于 phi 值大约为零的不对称分布，鉴于该报告的错误栏可能大大低估了真实的置信区间，消极的 phi 值的实际数目可能仍要小得多。我们还执行详细的值中的一个最具有统计意义消极 phi-报告在文献中，到目前为止，V55F 突变体 FynSH3 的表征。我们发现到其他疏水残留的野生型缬氨酸替换经常而不会显著改变折叠自由能源折率的提高。这反过来导致差定义的 phi 值，其中一些正式负面的但是只有一个或两个属于统计上显著低于零。相比之下，替换到极地残留大大破坏稳定的过渡和本机的国家，一般生产规模虽小但具有统计意义积极 phi 值约 0.1。因此，与其他不同的是以前的特点 phi 值，负面的 phi 值关联 FynSH3 55 定位域出现强烈依赖来衡量它，暗示微妙将开发的这种行为的理论模型所必需的替代。

无试剂信号上提供体系结构电子的、 基于适配的传感器通过诱导目标钢绞线位移。

Journal of the American Chemical Society. Dec, 2005  |  Pubmed ID: 16366535

凝血酶绑定稳定附着的替代 G 磁路形态解放亚甲基蓝 (MB)-标记寡核苷酸生产灵活、 单链 DNA 的一个因素。这将允许 MB 标记与金电极表面，生产易被察觉的电动车当前凝血酶浓度低的水平，大约 3 碰撞 nM。

吸收谱的液态水和水 0.3 和 3.72 太赫兹之间的缓冲区。

The Journal of Chemical Physics. Jan, 2006  |  Pubmed ID: 16438614

我们制定了适合强烈吸收液体水、 太赫兹吸收光谱仪和具有精确测量吸收谱的水 0.3 至 3.72 太赫兹 （10-124 cm(-1))。我们还研究了水 50 毫米钾磷酸盐缓冲 ph 值 3 和 8、 吸收谱和查找他们做差别不从纯蒸馏水 de-ionized 水。

鉴别标签的密切间距生物传感器电极通过电化学光刻技术。

Langmuir : the ACS Journal of Surfaces and Colloids. Feb, 2006  |  Pubmed ID: 16460130

电化学生物传感器提供优异的可扩展性和 parallelizability 的承诺。为了实现这个承诺，但是，需要新方法的发展与特定生物大分子如 DNA 或蛋白质的密电极微分标签。在这里我们报告一种简单、 高选择性方法钝化和差异密切标签分隔金电极与寡核苷酸或其他生物分子。类似于光刻，在光敏感抗有选择性地删除公开进一步修改的特定曲面，我们钝化金电极与自组装的硫醇分子膜，保护他们不被修改。溶剂解吸气单层是然后电化学相在相对较低的潜能，允许随后与特定的遥感生物分子现在暴露的数组元素的标签。观察到的钝化是高效： 作为钝化剂使用 C11 哦单层，我们不遵守任何探测交叉污染相邻电极 (95 microm 分离) 后贴标的干循环 DNA 探针。关键的是，受雇的条件是不够温柔，depassivation 仅约 1%，减少了相邻的电极上的 DNA 负载允许多个顺序标签，密电极。这一技术为以快速和受控的方式标记多个数组元素按顺序无明显交叉污染铺平了道路。

关于实验确定蛋白质折叠率和 Phi 值的精度。

Protein Science : a Publication of the Protein Society. Mar, 2006  |  Pubmed ID: 16501226

皮皮-值过渡态结构，相对直接探头是蛋白质折叠的实验和理论研究中的一个重要基准。最近，然而，重大争议出现了的可以通过实验确定 phi 值的可靠性： 由于 phi 是一个实验可观察对象之间的差异的比率它时对这些意见中的错误极其敏感的分歧很小。在这里我们解决这一问题直接由三个实验室进行盲、 复制测量。通过监视内部和之间-实验室变异性，我们已确定精度与折叠差饷和 phi 值用来衡量一般公认的实验室做法和典型的我们实验室的条件下。我们发现，除非关联的探测突变的自由能的变化是很大，phi 值的精度是相对较差，当使用率推算的变性剂没有确定。与此相反的是，当我们雇用率估计为非零的变性剂浓度或承担雪佛龙武器 (mf 和亩) 的斜坡是固定在突变后，我们估计的潜在危险装置的精度是大大改善。尽管如此，我们从而获得的重复性仍比较差与通常在文献中报道的置信区间。这种差异出现出现由于精度是如何的不同计算，精度依赖受雇于定义雪佛龙和实验室间来源的可能很大程度上忽略的变异性，事先的文献中的数据点的数目。

电子的、 基于适配子的小分子传感器的可卡因的掺假的样品和生物液体迅速、 无标签的检测。

Journal of the American Chemical Society. Mar, 2006  |  Pubmed ID: 16522082

检测的有机小分子光谱和色谱技术取得了令人印象深刻的结果，而这些方法通常是缓慢而累赘，并因此这些指标的实时、 电子检测的一般方法的发展仍然是一个令人信服的目标。在这里我们通过建立快速、 无试剂的生物传感器的可卡因检测证明可能通用、 电子标签免费为小分子目标检测的方法。传感器，基于电化学审讯的结构转换的适配子，专门检测 micromolar 可卡因到以秒为单位。因为信号的生成基于绑定诱导折叠、 传感器是高选择性和工程直接在血清和在场的情况下通常雇用 interferents 和切割代理，因为所有的传感器组件共价键连接到电极表面，传感器也是可重用： 我们实现 > 简短，室温水溶液洗后的 99%信号再生。鉴于在代高度具体适配子的最新进展，此检测平台可能容易适应范围广泛的临床和环境有关的小分子的其他小分子检测。

通过可重用的电化学传感器的非纯化 PCR 扩增的快速、 特定序列的检测。

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Mar, 2006  |  Pubmed ID: 16537478

我们报告电化学检测方法的特定序列的非纯化的扩增产物的 gyrB 基因的鼠伤寒沙门氏菌。使用非对称的聚合酶链反应和电化学 E DNA 检测方案，从尽可能少作为 90 基因拷贝，而随后净化，迅速确定制作了单绞扩增。检测是特定的 ；与基于 gyrB 基因的大肠杆菌或各种致病菌的控制寡核苷酸受到质疑时，传感器不响应。与现有序列特定光-和 E DNA 传感器毛细管电泳检测方法是完全电子化和需要繁琐、 昂贵的光学既高电压电源。由于这些优点，E DNA 传感器出现适合执行针对，例如，快速病原体检测的便携式 PCR 信号。

太赫兹吸收光谱法探测集体振动动力学的液态水中的蛋白。

Protein Science : a Publication of the Protein Society. May, 2006  |  Pubmed ID: 16641490

生物聚合物预期将会参展的太赫兹 (THz) 频率范围 （即皮秒时间刻度） 中的功能有关的、 全局的和全球集体模式。为了监测这些集体的运动，我们实验确定了吸收谱的溶解牛血清白蛋白 （BSA） 从 0.3 到 3.72 太赫兹 （10-124 cm(-1))。我们成功地从多强衰减的水中提取牛血清白蛋白溶解的太赫兹摩尔吸收并观察溶解蛋白质的振动模式单调增加频率越来越密、 重叠谱。我们没有看到证据的独特、 强烈的光谱特征，暗示没有特定的集体振动主宰的蛋白质谱的动议，符合预测的分子动力学模拟和正常模式分析一系列的小蛋白。观察到的光谱的形状类似于无序的离子固体，该值可能仿照牛血清白蛋白溶解的太赫兹正常模式密度，对第一次命令，三维弹性纳米粒子与非周期电荷分布的预期理想二次谱密度。不过，也有重要的详细的偏离是无序的无机固体或正常模式密度预测为几个较小的蛋白质。这些人的离开大概是所产生的独特的牛血清白蛋白溶解的分子细节的光谱特征。在这里使用的技术和测量方法有可能对付实验是重要的生物有关水环境中的高分子运动的频率规模的理论计算。

协同效应及在蛋白质折叠中的快速、 单指数动力学的起源。

Protein Science : a Publication of the Protein Society. Jul, 2006  |  Pubmed ID: 16815915

折叠的自然发生，单一域蛋白通常是很好说明了作为一个简单、 单一指数的过程，缺乏重大困国家。在这里我们进一步探索这就意味着，顺利的能源格局和由此产生的快速反应动力学引起的蛋白质折叠的非同寻常的热力学依从的假说。学习宫泽杰格聚合物，我们发现，即使在折叠的能源景观的条件下是相对优化 （折叠折叠率最高的温度在设计的序列），折叠蛋白样 heteropolymers 加速时加强能源潜能的 nonadditivity 的增强其热力学依从。在较低温度下，凡动力学陷阱大概发挥更重要的作用，在界定折率，我们观察到仍然较大的协同性诱导加速度。根据这些意见，我们发现我们更多的计算模型的折叠动力学密切近似于单指数行为，随着他们依从接近最佳水平。这些观察结果表明，自然发生的快速折叠蛋白质部分，是他们非常合作的折叠式的后果。

血液、 土壤及食品与无试剂、 可重复使用 E DNA 传感器中寡核苷酸的特定序列、 电子检测。

Analytical Chemistry. Aug, 2006  |  Pubmed ID: 16906710

在复杂、 充满污染物的样本，没有外源试剂的使用和使用一个可重用的、 完全电子化平台检测特定的寡核苷酸的能力带来革命性的变化在诊所和外地的病原体检测。在这里，我们的特点是无标签、 电子传感器，称为 E-DNA，因为它能够同时满足这种具有挑战性的需求。我们发现，因为信号产生耦合到杂交链接的构象变化，而不是只在传感器表面吸附、 E DNA 是足够的选择性检测复杂、 多元的样本，如血血清和土壤中的寡核苷酸。此外，与 E DNA 信号单调相关目标相辅相成，允许传感器之间不匹配的目标加以区别： 我们随时检测补充 17 基地目标针对 50 000-fold 过量的基因组 DNA，可以直接在血血清和理想条件下的理想目标区别开来三基不匹配、 观察单基地不匹配的统计上的显著差异。最后，因为遥感的组件链接到电极表面，E DNA 是可重用： 30-s 室温洗恢复 > 99%的传感器发出的信号。这项工作进一步支持检测的 DNA 和 RNA 序列的 E DNA 作为一种快速、 具体且方便的方法的实用程序。

置信区间的蛋白质折叠 Phi 值准确估算的方法。

Protein Science : a Publication of the Protein Society. Oct, 2006  |  Pubmed ID: 17008714

Phi 值为计算机模拟实验蛋白质折叠的研究比较和折叠过程的理论提供了一个重要的基准。然而，尽管 phi 测量的日益重要性，公式来量化 phi 测量的精度看到很少的大讨论。此外，关于 phi 估计标准误差的测定常用的方法假设自由能源的转型和折叠的状态的变化估计是独立。在这里我们展示这种假设是通常不正确，这通常导致低估的 phi 精度。我们推导出的解析表达精度 phi 估计 （假设线性雪佛龙行为），明确需要考虑到这种依赖性。我们还描述了一种替代方法隐式地更正了影响。通过模拟实验雪佛龙数据，我们显示这两种方法准确地估计 phi 置信区间。我们也探讨计算动力学估计在非零变性剂浓度和通过并行雪佛龙武器的假设从 phi 的常用方法的影响。我们发现这些方法可以产生显著不同的估计，为 φ （再次，真正线性雪佛龙行为甚至），表明它们不过渡态结构的等效、 可互换的措施。最后，我们描述了一个基于 Web 的蛋白质折叠社会一般使用上述算法的实现。

基于准分子的肽信标： 监测多肽蛋白、 多肽寡核苷酸的互动的一种便利的实验途径。

Journal of the American Chemical Society. Nov, 2006  |  Pubmed ID: 17061871

虽然蛋白质多肽和核酸多肽相互作用的重大实验感兴趣，这种互动的定性定量方法往往是繁琐的。在这里我们所述的光学监测使用基于准分子的肽信标 (PBs) 这种相互作用的相对简单的方式。PBs 的设计基于观察，短肽是几乎不可避免地展开和高度动态的而他们成为刚性时络合大分子的目标。使用此绑定诱导折叠隔离两个芘偶并因此抑制准分子形成，我们制作了针对抗 hiv 抗体和反转录病毒的交互反应 (TAR) RNA 发夹的 PBs。对于这两种多肽，目标识别被伴随着准分子排放，从而使他们各自的目标检测的几个 nanomolar 的浓度大约二折跌幅。因为准分子排放要求的紧绷，正是面向芘二聚体形成，甚至比较琐碎绑定诱导隔离会大大减少荧光。这表明 PB 的办法将是适合于监测范围广泛的多肽高分子识别事件。此外，基于准分子的 PBs 的合成利用商业上可用修改的 pyrenes 中既定的简单协议，这使得非常适合用于实验室常规应用程序的方法。

单步执行电子由电极绑定双面打印目标致钢绞线位移飞 DNA 检测。

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Nov, 2006  |  Pubmed ID: 17065320

我们报告信号上、 是的电子 (E-DNA) DNA 传感器无标签和达到 subpicomolar 检测限。传感器，以诱导目标钢绞线位移机制为基础，由金电极由其 5' 总站隶属"捕获探针"和 5 '蓝修改"信号探测"为补充其 3' 和 5' 总站的捕获探测器组成。在没有目标的情况下，杂交捕获和信号探测器之间最小化亚甲基蓝和电极表面，观察到的氧化还原当前限制之间的联系。目标杂交取代 5' 端的信号探测器，生成短、 灵活的单链 DNA 元素和 7-fold 提高了在氧化还原当前生产。观测到的信号增益是不足以实现 400 调频，最好的之一报告为单步执行电子 DNA 检测证明 （不推） 检测限制。此外，因为传感器的制作很简单，办法似乎迄今所述的电化学检测方法提供更繁琐的飞准备好替代。

溶菌酶在水中的集体动力学： 太赫兹光谱和理论的比较。

The Journal of Physical Chemistry. B. Nov, 2006  |  Pubmed ID: 17125398

要直接测量蛋白的生物有关水环境，而不是以前探讨干的或略有水合相的低频振动模式，我们开发了一种宽带太赫兹光谱仪适合强烈衰减蛋白质溶液。辐射提供的谐波乘数 （达 0.21 太赫兹)，(在 0.139 太赫兹) Gunn 振荡器和 UCSB 自由电子激光器 (达 4.8 太赫兹）。我们光谱仪结合敏感的低温探测器和变量的路径长度样本单元格后，它减毒由超过 7 订单均出现不同程度的水样检测辐射的这些激烈的来源。使用此光谱仪，我们测量了摩尔消亡的溶解溶菌酶 0.075 至 3.72 太赫兹 (2.5-124 cm(-1))，和我们作出直接的比较基于分子动力学模拟和正常模式分析的几个出版的理论模型。我们确认密集，的存在重叠的太赫兹频率范围内的正常模式。我们观察到的光谱，而是在与这些模型，粗质协议不同详细。此外，我们观察到的低频断流的太赫兹之间的动态关系 0.2 和 0.3 太赫兹，和我们没有看到证据的预测约 0.09 太赫兹在正常模式下的蛋白质。

电化学 DNA 传感器的稳定性和信号传输的比较编造从 6 或 11 碳自组装的膜。

Langmuir : the ACS Journal of Surfaces and Colloids. Dec, 2006  |  Pubmed ID: 17129062

我们有特点的解决方案相和干储存稳定性的捏造使用混合自组装的膜 (SAMs) 的 E DNA 电化学传感器组成的 6 或 11 碳 (C6 和 C11，分别） alpha，欧米茄巯基醇与类似 C6-C11-巯基-终止或干循环 DNA 探针。我们找到的解决方案阶段和 C6 E-DNA 传感器干储存稳定性是有限和不佳可重现。大大稳定代理牛血清白蛋白加糖或海藻糖的使用提高了干储存保质期的这种传感器： 当使用这些防腐剂，我们遵守唯一存储在室温空气中的 1 个月后的 7-9%传感器退化。相比之下，基于 C11 的 E-DNA 电化学传感器的稳定性是大大高于基于 C6 的传感器 ；我们看到，只有未成年人 (5-8%) 损失的后环境解决方案条件下一周或一个多月在场防腐剂的情况下空气中存储这些传感器的信号。此外，通过 C11 SAMs 的电子转移速率较慢比为 C6 SAMs 观察到，而是不够迅速，支持好传感器的性能。因此，看来 C11 SAMs 提供合理的妥协之间的电子转移效率和传感器的稳定性和非常适合电子 DNA 遥感应用程序中使用。

基于适配的电化学检测血清中直接 Picomolar 血小板衍生生长因子。

Analytical Chemistry. Jan, 2007  |  Pubmed ID: 17194144

我们报告的血小板衍生生长因子 （PDGF） 直接在血清中检测电化学、 基于适配的 (E-AB) 传感器。E AB 方法采用交流电伏安法监测目标致蓝修改、 血小板衍生生长因子绑定的附着在折叠。传感器是敏感的、 具有高度选择性的和基本上无试剂： 我们随时检测血小板源性生长因子在 1 nM 的直接在未经稀释的、 未经修改血血清和 50 变 BB (1.25 ng/mL） 下午在中的血清-稀释 2 折页与水相缓冲区。灵敏度和选择性取得此传感器的匹配，或者大大超过那些类似的办法最好的光学。例如，达到 50%血清中的检测限实现对 > 25 翻天覆地过剩的污染血液蛋白质和迄今最敏感的光学血小板衍生生长因子 aptasensor 4 数量级改善报告的代表。此外，E AB 传感器结合这些有前途的一个平台，它是可重用、 无标签、 电子特性。由于这些优点，E AB 传感器出现适合便携式信号针对直接检测蛋白和小分子在复杂，很大程度上未加工的临床样本中的执行情况。

电化学检测的零件每亿铅电极绑定脱氧大会通过。

Journal of the American Chemical Society. Jan, 2007  |  Pubmed ID: 17212391

增加单对荧光共振能量转移测量解决方案通过分子流式细胞仪中的决议。

Analytical Chemistry. May, 2007  |  Pubmed ID: 17385843

我们报告一种方法来增加在水溶液中单对荧光共振能量转移 （spFRET） 测量的分辨率。遗传物质标记生物分子 (蛋白质、 RNA，DNA) 解决方案基于 spFRET 测量通常用于获取直方图的分子构象而不是诉诸示例固定化。不过，对解决方案阶段 spFRET 的研究，从单分子检测，因为它通过开放共焦卷元素漫反射光子的数目是相当有限。"平均"过境可能会产生大约 40 光子。散粒的噪声检测到光子的数目大大限制测量的决议。在这里报告的方法使用 hydrodynamically 重点的样本流以确保分子遍历整个励磁激光束的宽度。这大大增加了平均每分子过境 (约 85 光子/分子），从而提高测量精度检测到的光子数。此外，此方法最小化非均质性 spFRET 扩散措施中存在的另一个来源： 分布的励磁激光束通过采取的路径。我们在这里演示如何使用标记可以通过相比 spFRET 测量扩散通过开放共焦卷元素为基础的分子流式细胞仪获得上级决议 (大约 2 的系数) 的蛋白样品 （FynSH3 域） 的担忧。

缩放行为和维度的未折叠蛋白对地方和残余结构的影响。

Biopolymers. Jul, 2007  |  Pubmed ID: 17450572

虽然近年来光谱研究化学变性的蛋白质提示在重大无规残余结构、 广泛的小角度 x 射线散射研究的结果表明随机线圈的行为，呼吁一致理解这些看似矛盾的意见。在这里，我们报告的随机线圈丙氨酸链视为高度变性蛋白质的模型尺寸影响的两种类型的地方结构、 阿尔法螺旋和多聚脯氨酸二 (PPII) 螺旋的蒙特卡罗研究的结果。我们发现，虽然 Flory 的幂律缩放，长时间视为随机线圈行为，搁置的签名链含量不超过 90 %alpha 或 PPII 螺旋、 链尺寸的绝对规模是对螺旋内容敏感。随着残余的阿尔法螺旋内容的增加，链合同直到它到达在大约 70%的螺旋结构，迅速扩大连锁维度的最小半径。阿尔法螺旋掺量约为 20%，对应 Ramachandran 概率的螺旋盆地，正在恢复实验观察到的回转半径。在阿尔法螺旋含量约为 87%，提供实验发现甲醇诱导的高度螺旋展开国家规模的实验区分开来的那些螺旋穷人尿素展现国家以前令人费解的解释同样恢复实验半径。相比之下，回转半径与增加 PPII 内容单调增加，总是更扩大比实验中观察到的维度。这些结果表明 PPII 是不太可能未折叠蛋白唯一、 占主导地位的首选构象。

多肽信标： 基于多肽的光学生物传感器的新设计。

Bioconjugate Chemistry. May-Jun, 2007  |  Pubmed ID: 17461545

抗原决定簇和其他体外选择技术生产严格和具体地绑定到任何广泛的高分子目标的短肽。在这里，我们表现出这种多肽转换光学生物传感器的潜在一般手段。我们开发了，称为肽信标的遥感体系结构基于观察，短肽是几乎不可避免地展开和高度动态的而他们成为刚性时络合大分子的目标。使用此效果以分隔电子从长寿荧光传输基础、 接触淬火 （两个共价键附加到肽），我们制作了功能强大的光学传感器的抗 hiv 抗体。绑定诱导荧光淬火对分工生产传感器排放，从而使我们能够随时检测低的水平，大约 250 莲蓬头增加目标抗体的下午。因为传感器基于绑定诱导折叠和可见光荧光，它具有足够的选择性直接在唾液和血液等复杂、 充满污染物的采样工作。

对响应的电化学 DNA 传感器的分子拥挤的效果。

Langmuir : the ACS Journal of Surfaces and Colloids. Jun, 2007  |  Pubmed ID: 17488132

E DNA 传感器、 电化学相当于分子信标，似乎是检测寡核苷酸的好办法。E DNA 传感器由组成的氧化还原修改 （这里、 亚甲基蓝或二茂铁) DNA 干循环共价键连接到查询的电极。因为 E DNA 信号引起的绑定引起的干循环探针的构象变化，它是可能敏感的分子包装在电极表面性质。在这里我们详细介绍探针密度、 目标长度和其他方面的分子拥挤对模型 E DNA 传感器的信号传输属性、 特异性、 和响应时间的影响。我们发现在探针密度最高的调查，获得最高信号的抑制和长和笨重的目标与观察到的更大的抑制。相比之下，传感器平衡时间减慢单调与增加探针密度和杂交的特异性不大受影响。除了提供洞察电化学 DNA 传感器的优化，这些结果表明 E DNA 信号引起的杂交链接的变化率，和因此效率的氧化还原与电极相碰撞和传输电子。

无标签的电化学 DNA 检测的血清诱导目标的电极绑定 DNA Pseudoknot 号决议通过。

Journal of the American Chemical Society. Oct, 2007  |  Pubmed ID: 17850085

线性、 氧化还原修改 DNA 探针作为 DNA 电化学传感器。

Chemical Communications (Cambridge, England). Sep, 2007  |  Pubmed ID: 17851622

我们在这里展示动态的氧化还原修改、 电极绑定的 （而不是干-循环) 线性探针 DNA 杂交链接更改生产 Faradaic 当前，允许随时检测目标寡核苷酸的大变化。

电极固定化、 氧化还原修改寡核苷酸的 DNA 电化学和准备基于适配子的传感。

Nature Protocols. 2007  |  Pubmed ID: 18007622

到目前为止，包括特定核酸、 蛋白、 小分子和无机离子检测传感器电极绑定寡核苷酸，例子展开报告或近年出现了一些基于诱导目标折叠的无试剂、 电化学传感器的发展。这些设备，这通常被称为电化学 DNA (E-DNA) 和 E-AB （电化学、 基于适配的） 传感器，是一个总站组成的改性氧化还原记者 （在此协议亚甲基蓝) 寡核苷酸探针和附加到金电极通过另一端的巯基黄金债券。其结构和动态，这反过来会影响效率的电子转移到查询的电极的寡核苷酸探针变化分析物的约束力。此类传感器的执行好，即使遇到挑战时直接与血血清，土壤和其他复杂的多组分样品矩阵。此协议说明 E DNA 和 E-AB 传感器的制作。议定书 》 可以在 12 小时完成。

嵌合肽信标： DNA 分子信标直接多肽模拟。

Chemical Communications (Cambridge, England). Dec, 2007  |  Pubmed ID: 18361352

我们开发了一个新的生物传感器结构，组成的多肽肽核酸嵌段共聚物和我们称之为嵌合肽信标 （CPB），生成的光学输出通过类似的机制采用的基于 DNA 分子信标。

微流控设备电化学阵列和体系结构的多个 DNA 序列检测。

Langmuir : the ACS Journal of Surfaces and Colloids. Feb, 2008  |  Pubmed ID: 18181654

电化学生物传感器构成点的护理诊断有吸引力的办法，因为它们需要最少的仪器仪表和它们是可伸缩和易于集成与微电子。电化学生物传感器与微型设备的集成，但是，证明是由于重大生物分子稳定性、 操作条件的电化学传感器及微细加工技术之间的不兼容问题具有挑战性。对解决这个问题的办法，证明我们这里电化学阵列体系结构支持原位，自成一体的微流控设备内的以下流程： (a) 电极的清洗和准备、 (b) 电化学处理、 图案和遥感在选定的传感器像素为单位），(c) 特定序列的电化学检测多个像素为单位），及 (d) 遥感像素的再生生物分子固定化。我们已经开发的体系结构是普遍的和它应当适用于广泛的利用黄金巯基自组装化学的 biosensing 计划。作为证明的原则我们表现出的检测和诊断的人权 (H1N1) 流感 （H5N1） 的聚合酶链反应 (PCR) 扩增的分化。

通过优化探测器包装密度和表面化学适配子型的电化学传感器的优化。

Langmuir : the ACS Journal of Surfaces and Colloids. Sep, 2008  |  Pubmed ID: 18690727

电化学、 适配子型 (E-AB) 传感器，由表面固定化、 氧化还原标记 DNA 适配子修饰电极组成，已成为一个有前途的新生物传感器平台。为了进一步改进这项技术，我们有系统地研究了探头 (适配) 包装密度的影响、 用于审问了传感器的交流电频率和用于钝化电极上的自组装膜 (SAM) 性质的代表 E AB 传感器性能针对小分子可卡因和蛋白凝血酶。我们发现通过控制浓度的适配受雇在传感器的制作过程，我们可以控制电极表面探针 DNA 分子的密度的数量级范围内。在此范围内，可卡因传感器的增益随从 60%至 200%，最低的探针密度附近观测到的最大增益。相比之下，在类似的范围内，异 16%至 42%的凝血酶传感器信号变化和优化信号观察到在中间密度。以上切断低赫兹频率，既不传感器显示任何极大地依赖于受雇于其审讯的交替潜力的频率。最后，我们发现 E AB 信号增益是敏感的 SAM 硫醇性质受雇钝化的查询的电极 ；虽然薄 SAMs 导致绝对传感器电流较高，SAM 的长度从 6 炭到 2 碳降低我们可卡因传感器的观测的信号增益 10 倍。我们证明可以多种多样制造和运行参数，以实现优化传感器的性能和这些可以作为一个基本的大纲，为未来的传感器的制作。

可重用，DNA 基于 Pseudoknot 的电化学传感器的特定序列的 DNA 检测血清中的优化。

Analytical Chemistry. Jan, 2009  |  Pubmed ID: 19093760

详细描述新电化学 DNA (E-DNA) 遥感平台基于电极绑定 DNA pseudoknot 诱导目标构象变化。Pseudoknot，包含两个干循环，第一次干循环的第二次干，一部分的 DNA 结构是修饰的亚甲基蓝氧化还原标记在其 3' 总站和共价键连接到通过 5' 总站金电极。在没有目标的情况下，pseudoknot 探头的结构最小化的氧化还原标记和电极，从而减少电动车电流之间的碰撞。目标绑定扰乱的 pseudoknot 结构，解放灵活、 单绞的元素，可以罢工电极并能有效地传递电子。在这篇文章我们进一步报告表征与这个新的 E-DNA 结构的优化。我们发现在中间探针密度 (约 1.8 倍 10(13) molecules/cm(2) 表观密度），这大概是在高探针密度和增加的背景电流从较低的密度的 pseudoknot 探测器转移引起阻塞的空间位阻和静电平衡获得最佳信号。我们还找到最优 3' 干长度，似乎是 7 个碱基，表示 pseudoknot 结构稳定性与亲和目标之间的平衡。最后，由 poly(A) 组成一个 3' 循环展品更好不匹配歧视比等效 poly(T) 循环，但代价是降低增益。超过此参数空间优化显著提高了基于 pseudoknot 的 E DNA 结构，能够灵敏、 专门检测 DNA 目标血血清等复杂的多组分样品中受到质疑时，甚至导致的信号。

提高稳定性和采用 Trithiol 锚群体中六个碳自组装单层膜电化学生物传感器的传感。

Analytical Chemistry. Feb, 2009  |  Pubmed ID: 19133790

烷烃硫醇自组装的膜 (SAMs) 目睹了电化学生物传感器的制作中广泛实用程序。它们的效用，然而，反映了可能具有重要意义的妥协。虽然短 SAMs 支持高效的电子转移，他们包装很差，因此较不稳定。长校管系统更稳定，但患上效率较低的电子转移，从而降低传感器的性能。在这里我们使用电化学 DNA (E-DNA) 传感器平台来比较的信令和稳定性的生物传感器捏造与那些雇用或者两个商业上可用 trihexylthiol 使用短、 六碳的 monothiol 定位 （灵活的 Letsinger 型和刚性金刚烷类型）。我们发现所有三个锚支持高效的电子转移和电子 DNA 信号、 增益、 特异性，与所有的三个有效区分的选择性。稳定性三个锚，然而，差别很大。传感器与灵活的 trithiol 锚定表现出增强的稳定性，保留其原始信号的 75%和后 50 天存储在缓冲区中保持优异的信号传输性能。同样这些传感器表现出优良的温度稳定性和鲁棒性的电化学审讯。捏造使用刚性 trithiol 锚，相比之下，传感器的稳定性等都是类似于 monothiol，与这两个展示重大 (> 60%） 湿的存储或冷热刺激后信号损失。采用基于 SAM 的电化学生物传感器的制备的灵活 trithiol 锚可能提供不牺牲电子转移效率或以其他方式阻碍传感器性能的情况下提高传感器鲁棒性的手段。

蛋白复合物： 对称的演变。

Current Biology : CB. Jan, 2009  |  Pubmed ID: 19138586

大多数蛋白质形成对称，multimeric 络合物。建模显示很普遍，为稳定结构之间的对称性可以考虑对这种偏见甚至在没有其他自适应的优势。

超越分子信标： 基于绑定诱导折叠的蛋白质与多肽的光学传感器。

Chemistry (Weinheim an Der Bergstrasse, Germany). 2009  |  Pubmed ID: 19191230

这样他们只折后具有约束力的一种特定目标配体可以随时工程许多多肽和小蛋白质。这种方法对目标识别夫妇的聚合物结构和动态方面的重大改变。近几年来看到一些情侣这些大变化很容易测出光 （荧光） 产出的生物传感器的发展。这些传感器起各种各样的大分子的目标，包括蛋白质、 多肽、 核酸的检测。这里我们介绍的这种生物传感器，作为蛋白质工程实验的第一次迭代从发展针对蛋白质和核酸的目标的一系列的生物传感器的设计。

无试剂、 电化学双和单链 DNA 结合蛋白的特异性检测的方法。

Analytical Chemistry. Feb, 2009  |  Pubmed ID: 19199570

在这里我们显示绑定到单个-或双链 DNA 的蛋白的特异性检测无试剂、 电化学的平台。传感器的双或单绞，氧化还原标记 DNA 探针共价键相连的查询的电极组成。蛋白质结合当前所产生的氧化还原后压制标记以指示目标的存在。使用这种方法我们捏造的双链 DNA 结合蛋白塔塔框绑定蛋白和 M.HhaI 甲基转移酶，反对和单链结合蛋白大肠埃希氏大肠杆菌 SSBP 和复制蛋白 A.传感器以分钟为单位，和方便，一般，随时可重用，电化学格式在 nanomolar 的浓度，检测所有的四个目标。方法，是具体的 ；我们观察到，传感器之间没有重大的交叉性。同样的方法，是选择性 ；例如，它支持直接在原油核提取物中的单链结合蛋白的检测。我们的做法 （包括其检测两双-和单链结合蛋白的能力） 的一般性的原则下和信号强、 非单调依赖收益探针密度支持绑定会改变碰撞效率，并因此电子转移效率，附氧化还原标记的碰撞信号传递机制。鉴于无处不在的哪些蛋白质与绑定会改变碰撞动力学的寡核苷酸，我们认为这种做法可能被证明中的 DNA 和 RNA 结合蛋白检测的一般实用程序。

探头长度、 探针几何和氧化还原标记放置 E DNA 电化学传感器的性能的影响。

Analytical Chemistry. Mar, 2009  |  Pubmed ID: 19215066

以前的工作描述了几个无试剂、 电化学 DNA (E-DNA) 遥感结构的电极固定化、 氧化还原标记的探针寡核苷酸组成。最近的研究表明 E DNA 信号取决杂交链接更改中探头的灵活性，将改变终端氧化还原标记的罢工对电极的效率。这，反过来，表明探头长度、 探针几何和氧化还原标记位置会影响 E DNA 信号。来测试这一点我们有特点 E DNA 传感器组成的线性或干循环探测器各种长度的和具有氧化还原标记放置或者远端到电极或内部的探针序列 (近端) 内。我们发现线性探针产生较大的信号变化对目标绑定比等效干循环探针。同样，长探头展示出更大的信号变化比短探测器只要氧化还原标记置于近端向电极表面。与改进信号、 长探针的特异性是穷比短的探测器，这表明该传感器优化表示关闭敏感性和特异性之间的贸易。最后，我们发现传感器的响应时间和选择性仅微受影响的探针几何或长度。此比较研究的结果将帮助指南未来的设计和这些传感器的应用程序。

连续的实时监测通过微流控，基于适配的电化学传感器未稀释血清中的可卡因。

Journal of the American Chemical Society. Apr, 2009  |  Pubmed ID: 19271708

能够连续、 实时测量的小分子直接在复杂、 未经处理的水样本中的分析物的生物传感器系统的发展一直是一项重大的挑战，并只有数量有限的目标方面取得了成功实施。对这一问题的一般解决方案，我们在这里报告其中我们将纳入特定于目标的 DNA 适配子，折叠，并因此被分析物与微流控检测系统响应生成电化学信号，基于微流控电化学适配的传感器 (MECAS) 芯片。作为一种模型，我们表现出连续、 实时 （约 1 分钟时间分辨率) 检测在生理、 低 micromolar 聚集地附近的小分子药物可卡因直接在稀释，否则修改血血清。我们相信我们的集成的方法基于折叠的电化学传感器的微型的检测系统可能为各种各样的分子靶点的实时、 点的护理检测奠定。

表面化学电化学 DNA 传感器的性能影响。

Bioelectrochemistry (Amsterdam, Netherlands). Sep, 2009  |  Pubmed ID: 19362061

E DNA 传感器是无试剂、 电化学的寡核苷酸遥感平台基于氧化还原标记修改，电极绑定探针 DNA。因为 E DNA 信号链接到杂交链接此探测器的动态变化，传感器的性能是有可能取决于涂层电极的自组装膜的性质。我们的特点增益、 特异性、 响应时间和保质期的捏造使用各式各样的 co-adsorbates，包括这两个带电和中性烷烃硫醇 E DNA 传感器调查了这个问题。我们发现之间测试硫醇，正电荷半胱胺引起目标规模最大、 最快速的响应和大大改进的存储稳定的潜在顾客。最佳匹配特异性，但是，实现与 mercaptoethanesulfonic 和 mercaptoundecanol，大概是因为不稳定的影响，分别的负电荷和这些 co-adsorbates 的空间位阻大容量。这些结果表明 co-adsorbate 化学慎重选择可以导致此类 DNA 电化学传感器的性能得到极大改善。

直接在血清和其他复杂的矩阵中的蛋白-小分子相互作用检测的电化学传感器。

Journal of the American Chemical Society. May, 2009  |  Pubmed ID: 19413316

在这里我们显示了一般、 敏感和选择性方法绑定到特定的小分子识别元素的大分子的检测。我们的电化学方法利用信号支架，到一个小分子识别元素共轭和共价键连接到查询电极的氧化还原标记 DNA。蛋白与小分子识别元素绑定改变脚手架，的动态增加或减少的氧化还原标记与电极相碰撞的效率和从而改变观察到电动车当前。我们优化使用生物素识别元素和链霉亲和作为目标来确定的变量的定义之前然后将方法应用于作为识别元素使用的类固醇的抗地高辛抗体的检测传感器性能的脚手架。我们生成展示这两个信号上的亲传感器 （目标绑定增加电动车的电流） 和信号关闭行为，其中仅具有信号关闭方法是可归纳到抗体的检测。传感器的这两个目标是敏感 （检测限低 nanomolar 范围内）、 快速 （分钟）、 可重用的、 和足够的选择性功能直接在复杂矩阵中包括血血清、 土壤及食品。

高特异性，基于单个适配子序列和适合的血液和其他复杂的矩阵中的小分子目标直接检测的电化学三明治化验。

Journal of the American Chemical Society. May, 2009  |  Pubmed ID: 19419171

我们此处表现出一种基于单个适配子序列的三明治检测方法适合直接目标检测的小分子在血清和其他复杂的矩阵。通过将附着拆分成两个，我们单亲和试剂转换双组分系统在其中的目标存在驱动器由目标和附着的两半组成的一个复杂的形成。为证明这种方法的实用程序我们使用了单个 anticocaine 和针对代表小分子可卡因和 ATP 的反 ATP 适配子编造电化学传感器。以秒为单位，和方便，一般，随时可重用，电化学格式 micromolar 浓度低，在检测这两个目标。此外，两个传感器都足够的选择性来部署直接在血液、 细胞裂解原油和其他复杂示例矩阵。

荧光检测的单核苷酸多态性与一个单一的、 自我互补，三重干 DNA 探针。

Angewandte Chemie (International Ed. in English). 2009  |  Pubmed ID: 19431180

其奇异性与出路： 在单步执行、 单组分、 基于荧光的方法检测单核苷酸多态性在室温中，传感器由组成的形式三干结构单一、 自我互补 DNA 链。绑定到完全匹配 （PM） 时出现大的构象变化在荧光的目标是大幅增加的结果 （见图片 ；F = 荧光，Q = 淬火）。

端到端碰撞率的单链 DNA 的长度和粘度的依赖性。

Biophysical Journal. Jul, 2009  |  Pubmed ID: 19580758

分子动力学发挥重要作用的折叠与生物分子的功能和越来越多，许多仿生技术操作中。因此动机我们运用实验和模拟来描述 6 至 26 基地的非结构化、 单链 Dna 的端到端碰撞动力学研究。我们发现由于大小和灵活性的实验采用的光学记者，端到端碰撞动力学表现出长度尺度小长度依赖 < 11 个基地。但是，较长的构造，端到端碰撞率展品聚合物长度与指数的 + /-0.13 3.9 的幂律关系。这表示大幅升值的长度依赖比实验中观察到的非结构化的多肽或由聚合物缩放参数预测。不过，模拟显示较大指数源自这些高度紧张的聚合物相当短长度规模达成为重要的静电效应。最后，我们发现端到端碰撞率还取决于线性对溶剂粘度，使用独立的链长度 — — 新揭示的许多聚合物系统的动力学中观察到的"内耗"起源的 n 观察的实验重大、 非零拦截 (在零粘度的推断汇率）。

优化绑定诱导生物分子开关与开关结构的生物传感器的热力学基础。

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Aug, 2009  |  Pubmed ID: 19666496

绑定诱导生物分子开关用于整个性质以及越来越多，整个生物技术检测化学中间相隔的和有益的产出到此检测的随后转导。在这里我们显示这些开关的热力学简单 3 国人口移模型，其中一个约束、 nonsignaling 国家与绑定主管、 信号状态的平衡转向目标绑定后，后者由定量描述。正因为如此，他们的表现是由其开关的热力学 ； 固有的权衡决定虽然有利于约束力开关平衡常数，nonsignaling，构象可确保更大的信号改变 (更多分子正准备响应），它还减少了亲和 （绑定必须克服更不利的构象自由能源)。我们然后派生和雇用之间切换热力学的关系并切换信号要合理优化代表结构切换生物传感器、 分子信标、 超过 4 个数量级的动态范围和检测限制。这些研究结果表明生物分子开关的性能可以通过改变其开关的热力学和建议开关性能的自然发生的机制可能有进化的突变理性地进行调整。

测量距离内展开生物大分子使用荧光共振能量转移： 对观察到的荧光共振能量转移效率聚合物链动力学的影响。

The Journal of Chemical Physics. Aug, 2009  |  Pubmed ID: 19725638

近几年来看到一些内未折叠的蛋白、 多肽、 和其他生物大分子的距离，通过荧光共振能量转移，一种方法依赖于荧光共振能量转移对染料附加到感兴趣的分子之间的强距离依赖而探测的调查。为了解释这种实验的结果通常假定分子内扩散激发的态寿命期间都是可以忽略不计。在这里我们探讨在什么条件下，此"冻结链"逼近失败，导致大大低估-受体的距离，并描述聚合物动力学纠正，以更准确地估计这些距离的一种手段。

非特异序列的相互作用可以压实度蛋白质占下展开"本机"条件。

Journal of Molecular Biology. Nov, 2009  |  Pubmed ID: 19751743

高浓度的化学变性剂由展开的蛋白质通过扩大、 主要是无结构的便服也近似作为随机线圈的构象。球状蛋白少变性的条件下展开的相反，（通过突变，或瞬态展开后快速跳转到本机条件) 和熔滴 (因突变或助溶剂） 往往是紧凑。在这里我们探索使用截断的平衡展开的变体 57 残留 FynSH3 域，此实的起源。所监测的远紫外圆二色性、 核磁共振光谱学和氢交换动力学，CDelta4 （FynSH3 4 残留羧基端删除变量) 似乎是甚至在变性剂没有很大程度上展开。然而，CDelta4 是在这些条件下，仅略大于本机的蛋白质水力半径相当紧凑。为了了解这熔球样压实的起源，我们有特点随机序列 CDelta4 到完全相同的氨基酸组成的多肽。值得注意的是，我们发现此随机序列的多肽的水动力学半径也接近本机的蛋白质。因此，虽然像本地交互可能有助于形成的紧凑的"展开"国家，但它似乎非特定序列的单体单体相互作用还可负责熔滴和"生理"的展开的状态观察到的戏剧性压实。

在 DNA 和多肽分子内循环形成率： 没有扩散控制限制和分数幂律粘度的依赖。

The Journal of Physical Chemistry. B. Oct, 2009  |  Pubmed ID: 19780594

以上三个几十年确定的聚合物链的端到端碰撞率的问题吸引了理论家和实验的注意。解决此问题的典型理论方法侧重于在碰撞的定义是任何带链的瞬时波动捕获特定距离内，结束对此案。在本文中，我们研究更实验相关的情况下，国家 ／ 地区，通过测量这一激动探测的端到端碰撞动力学状态生存期的荧光 （或其他 lumiphore） 附加到一个链端和淬火淬火组附加到另一端。在此制度下，"联系"不由内一些尖锐的截止到链两端的做法，但相反，通常是呈指数级增长依赖于距离的过程。以前的理论模型预测，是否淬火是不够快，扩散控制的限制实现，在这种测量报告独立探头的、 内在的端到端碰撞率。相比之下，我们的理论思考、 模拟和所有的单链 DNA 分子中的循环封闭率性的实验测量分析表明没有这种限制存在，并且测量有效碰撞率具有幂律非平凡、 分数依赖内在淬火速度既荧光和溶剂的粘度。我们建议一个简单的缩放公式描述有效循环封闭率和其粘度、 链长度和探测器的属性的依赖。以前的理论结果限制此更一般的公式的情况。

单核苷酸多态性检测血清基于三干 DNA 探针电化学传感器。

Journal of the American Chemical Society. Oct, 2009  |  Pubmed ID: 19807078

我们在这里报告电化学的方法，为第一个时间，单步执行，室温单核苷酸多态性 (SNP) 检测 （如血血清） 而无需目标修改、 postwashing 或添加外源试剂的复杂样品中直接提供了。此传感器，它是敏感的、 稳定的和可重复使用，包括拥有三干结构单一、 自我互补、 亚甲基蓝标记 DNA 探针。此探测器利用大型热力焓和熵所带来的更改从主要构象的重排后具有约束力的完美匹配的目标，导致大型电动车当前发生的。其结果是，此传感器的歧视能力大大超过那些早期单和双干电化学传感器和支持快速 （分钟），单步执行，无试剂，室温检测单核苷酸替换。澄清传感器的选择性的理论基础，我们目前比较单、 双和三干探测器之间的热力学分析。

比较基于电化学 DNA 传感器采用不同氧化还原标记的属性。

Analytical Chemistry. Nov, 2009  |  Pubmed ID: 19810694

近几年发展的许多电化学传感器方法利用氧化还原标记 （最常见的亚甲基蓝或二茂铁） 定点附加到一个查询的电极的寡核苷酸探针。已报告在此类中的传感器，借助一系列探头体系结构，包括单和双链 DNA，更复杂的 DNA 结构、 DNA 和 RNA 适配子，以及最近的 DNA 小分子嵌合体。在此类传感器的信号一般依据绑定引起的变化中的共价键连接氧化还原标签转移电子查询的电极的效率。在这里我们调查了氧化还原标记的属性如何影响这种传感器的性能。具体来说，我们比较信号和电化学 DNA 传感器 （E DNA 传感器） 捏造使用二茂铁或亚甲基蓝作为信号传输的氧化还原结构稳定性的差异。我们发现，虽然这两个标记支持有效 E DNA 信号、 二茂铁生产略有改善信号增益与亲和的目标。这些小的优势，但是，可能具有重要意义的价格来： 基于二茂铁的传感器都远不如稳定比亚甲基蓝同行，特别是对稳定的长期存储中，重复电化学审问、 反复遥感/再生迭代和血血清等复杂样品基体中的就业。

一般标签免费筛查蛋白-小分子相互作用的电化学方法。

Chemical Communications (Cambridge, England). Nov, 2009  |  Pubmed ID: 19826675

在这里我们报告的蛋白和小分子和竞争与其他小分子，通过这种互动的中断之间的相互作用可以监视电化学直接在复杂示例矩阵中的通用方法。

基于适配的电化学传感器的信号： 碰撞和折叠式基础的机制。

Electroanalysis. Jun, 2009  |  Pubmed ID: 20436787

近几年来已出现了一类新的电化学传感器取决于目标绑定诱导电极绑定氧化还原修改适配子的折叠和针对目标从到蛋白的小分子。以前对增益和这些电化学、 适配子型 (E-AB) 传感器探头密度之间的关系的研究表明该信号转导中的附加氧化还原标记罢工电极效率挂钩绑定引起的变化。这，反过来，表明甚至好折叠适配子可能支持 E AB 信号如果目标绑定足以改变他们的灵活性。在这里我们调查此问题使用凝血酶绑定适配经历绑定诱导折叠离子强度低，但可以被迫采用折叠式的构象、 在更高的离子强度，即使在没有其蛋白目标。我们发现，在条件下的凝血酶适配数完全折叠目标绑定之前，我们仍然获得 ca.30%的变化中 E AB 信号后饱和的目标水平。相比之下，然而，根据条件，其中适配子是在没有目标的情况下展开，因此经历绑定诱导折叠观测到的信号变化是两倍一样大。能力的折叠适配子以支持 E AB 信号，但是，并不普遍： 会完全折叠的抗 IgE 附着，例如，产生只有极小，ca。 2.5%信号变化目标尽管较大空间位阻大部分这种蛋白质的存在。因此，虽然看来，诱导绑定中完全折叠适配子动态变化可以支持 E AB 信号，这个信号转导机制可能不一般，和以确保设计的高增益传感器绑定必须链接到大型的构象变化。

工程新的适配子几何参数的适配子型的电化学传感器。

Proceedings - Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers. 2009  |  Pubmed ID: 20436792

电化学基于适配的传感器 （E-AB 传感器） 代表小分子检测有前途的新办法。E-AB 传感器构成，另一端连接到电极表面的附着。远端探测的适配的是与信号转导电活性氧化还原标记修改。此处我们报告的可卡因检测 E AB 传感器通过优化适配的几何形状的优化。我们探讨了两个新的适配子结构，在其中我们连接适配子可卡因三聚适配和第二次，我们将可卡因适配分成通过非结构化、 60-胸腺嘧啶链接器连接到一个。这些结构都被设计报告氧化还原标记将位于离中展开、 无目标的构象电极。与此相一致，我们发现这两种结构的信号增益是比 E AB 的原始体系结构的高两到三倍。同样的所有三个体系结构有足够的选择性与成功检测可卡因的存在的所有三个传感器直接在复杂样本矩阵，如未经稀释的全血，部署。这正在进行的研究的结论应该是值的未来努力优化信号适配子型的电化学传感器中。

医生可以提高精度的实验确定蛋白质折叠率和 Phi 值的一些建议。

Proteins. Feb, 2009  |  Pubmed ID: 18655053

其中蛋白质折叠成一个功能，本机结构最初随机构象从机制仍然是在分子生物学的主要未解决的问题。蛋白质折叠社区特别感兴趣的是蛋白质折叠过渡状态 （从通路上的最高自由能状态展开到折叠） 中采用的结构，因为该国形成屏障，它定义折叠的通路。不幸的是，但是，与不同的展开的初始状态和蛋白质折叠的最终状态，在过渡态的结构不能直接评估通过实验。相反，实验推断了结构的过渡态，往往通过测定对折叠和展开率 (Phi 值分析) 氨基酸的替换的影响估计其自由能的变化。在这篇文章中我们介绍如何获得更有效的估计，这些重要的量，通过改进的实验设计、 以及如何避免这些参数的提取过程中的动力学数据分析中常见的陷阱。

在内部循环形成的未折叠的蛋白和单链寡核苷酸的时间刻度中的普遍性。

Biophysical Journal. Dec, 2010  |  Pubmed ID: 21156138

了解的各个部分的分子链聚集到一起以方便折叠的高分子 （如蛋白质或 RNA） 形成及其功能的窗体的速度仍然是可望而不可及的目标。在这里我们使用实验、 模拟和理论研究的内部环闭合的单链寡核苷酸和未折叠的蛋白等无序生物大分子动力学。我们提出的理论争论和计算机模拟数据显示可以在窗体的主依赖性较普遍改写内部循环形成的时间刻度与封闭循环的单体的位置之间的关系。我们还执行循环封闭时代的单链寡核苷酸的实验测量和显示，这两个和以前报告的内部循环封闭动力学研究未折叠蛋白很好的这种理论预测依赖描述。最后，我们建议实验偏离主的依赖可随后用于为未折叠的蛋白质和其他生物大分子的动力学和结构顺序敏感探针。

无标签的双重分析物电化学生物传感器： 一类新的分子电子逻辑门。

Journal of the American Chemical Society. Jun, 2010  |  Pubmed ID: 20527878

使用无标签、 双物电化学传感器和激活通过改变浓度的可卡因和相关的 cDNA 述投入此逻辑门的构建"异或"门。

比色法检测 DNA、 小分子、 蛋白质和使用未经修改的金纳米粒子和共轭聚电解质的离子。

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Jun, 2010  |  Pubmed ID: 20534499

我们已经展示了遥感战略采用一种新型单链 DNA 探针、 无修饰的金纳米粒子和正电荷、 水溶性的共轭聚电解质检测范围广泛的目标包括无机离子小分子蛋白质、 核酸 (DNA) 序列。这几乎是"普遍的"生物传感器方法基于共轭聚电解质专门抑制单链 DNA 分子能够防止黄金纳米粒子的聚集，而没有这种抑制作用观察与双股或以其他方式"折叠式"的 DNA 结构的观察。增聘的杂交检测敏感和方便 — — 这种机制比色测定用肉眼观察，随时检测 picomolar 的目标 DNA 的浓度和传感器工作甚至挑战与血清等复杂示例矩阵时。同样，所雇用的绑定诱导折叠或协会的适配子我们已经推广到特定和方便检测蛋白质、 小分子及无机离子的方法。最后，这种新的生物传感器方法非常简单，可以在几分钟内不重大装备或训练开销的情况下完成。

结构切换生物传感器： 性质的鼓舞。

Current Opinion in Structural Biology. Aug, 2010  |  Pubmed ID: 20627702

Chemosensing 在大自然中的依赖于生物分子开关，经过绑定引起的变化，构象或齐聚，换能器化学信息转化为具体的生化产出中的生物大分子。出于这些天然的生物传感器的骄人的业绩，其中在高度复杂的环境中，很大的努力支持连续、 实时检测已进入到人工化学传感器这种交换机的适应。蛋白质和核酸工程 （例如计算蛋白质设计、 定向的进化、 选择策略和贴标化学） 领域的不断进展已大大加强我们的能力来设计新的结构切换传感器。加上先进的光学读出机制的发展，包括基因编码荧光，并在高度复杂的示例矩阵中直接支持检测的电化学读数，基于交换机的传感器已经看到部署在应用程序中从实时成像连续监测血清中药物的体内。

通过电化学，核糖核酸基于适配的生物传感器的血血清氨基糖苷类抗生素的无试剂测量。

Analytical Chemistry. Sep, 2010  |  Pubmed ID: 20687587

生物传感器使用核糖核酸 (RNA) 适配子生成显示承诺作为点的保健医疗诊断的工具，但他们仍然容易受到核酸酶降解临床样品中部署时。探索基于 RNA 的生物传感器免受这种退化的方法我们构造和特点的糖苷类抗生素检测电化学、 基于适配的传感器。我们发现，虽然此传感器实现低 micromolar 检测限值和 subminute 均衡的时候在缓冲区中，受到质疑时它迅速恶化时直接在血清中浸泡。为了回避这一问题，我们已经开发并测试传感器采用相同的适配的修改后的版本。我们第一次的努力，为此需要甲基化所有 2'-羟基组外附着的抗生素具有约束力的口袋里。然而，虽然雇用此修改后的附着的设备是作为那些雇用未修改的父为敏感，修改失败传感器血清中直接受到质疑时赋予更大的稳定性。作为第二个可能幼稚的替代方法，我们更换与它们更难降解的脱氧核糖核酸 (DNA) 等效附着在基地的 RNA。令人惊讶和与雇用其他序列的 DNA 干控制回路不同此 DNA 附着尽管有穷亲父 RNA 适配子比保留绑定氨基糖苷类，能力。不幸的是，不过，虽然捏造使用这 DNA 附着的传感器都稳定在血清中，其较低的亲和力推其检测极限以上的产生耐药性有关的范围。最后，我们迅速找到该超滤通过低-分子-重量-截止自旋列并高效地有关核酸酶从中删除与庆大霉素、 尖刺的血清样本临床相关浓度使用原来的基于 RNA 的传感器允许此氨基糖苷类方便检测。

在典型的两个国家蛋白质折叠的反常加速替代的调查。

Journal of Molecular Biology. Oct, 2010  |  Pubmed ID: 20816985

两国单结构域蛋白质的折叠房价一般耐小规模氨基酸序列的变化。例如，进行调查后在这里超过 700 单残留替换 24 人们熟知两国蛋白质中的，我们发现大多数 （55%） 的这些替换折率系数 2，小于以及影响只有 9%折率的 8 倍以上。之间显著地影响折叠率这些替换，我们发现加速替换的数量级比那些减速过程不太常见。此数据集，精氨酸--苯丙氨酸替代位置 48 (R48F) 的糜蛋白酶抑制剂 2 (CI2)，在最极端的局外人之一相对于野生型蛋白 36 因素加速了蛋白质的折叠速度和最加速替代报告给两国蛋白中的日期。为了更好地了解这种反常现象的起源，我们有特点的动力学研究在此位置的多个额外替换。我们发现在 CI2 48 位置替换分为两个不同的类。第一，包括 ablate 的野生型精氨酸充电，但保留其烷烃链的疏水性，加快至少 10 倍的折叠的残留。第二类，其中包括所有其他残留物，产生折率内野生型率的两倍。疏水性与折叠速度在所有的残留物，我们已在此位置的特点显著的正相关性表明野生型精氨酸的疏水性亚甲单位发挥着重要的作用，在稳定的折叠的过渡状态。同样，组氨酸替代的 pH 依赖的研究表明很强的相关性，折叠率和充电状态。因此，ablate 同时保留其亚甲单位的疏水性接触精氨酸的正电荷的突变往往大大加快折叠。以前的研究已经表明这精氨酸 48 CI2，这也许可以解释为什么它高度守恒在发挥着重要的功能作用尽管它生产的这种蛋白质折叠的反常大减速。

仿生玻璃纳米孔雇用适配盖茨回应小分子。

Chemical Communications (Cambridge, England). Nov, 2010  |  Pubmed ID: 20865192

我们报告制备纳米 20 至 65 nm 半径玻璃孔其表面修饰的 DNA 适配子控制分子运输通过纳米孔小分子具有约束力的回应。

电化学 Supersandwich 法复矩阵中的敏感和选择性 DNA 检测。

Journal of the American Chemical Society. Oct, 2010  |  Pubmed ID: 20873767

在传统夹心法检测 DNA 目标 hybridizes 信号探测器的单一副本。在这里我们使用修改后的信号探测器含亚甲基蓝 (氧化还原半) 的标签和"粘滞的结束"。当 DNA 目标 hybridizes 此信号探测器时，粘滞结束仍然免费杂交导致创建一个包含多个标签的 supersandwich 结构的另一个目标。这将导致大信号放大后监测出伏安法。

端粒酶活性检测在高浓度使用底漆修饰的金纳米粒子的细胞裂解。

Journal of the American Chemical Society. Nov, 2010  |  Pubmed ID: 20932008

虽然端粒重复扩增 （陷阱） 曾担任强大法检测端粒酶活性，它的使用已相当有限，复杂、 interferant 水刺样品中直接执行时。在这项工作，我们报告的允许的高保真放大的端粒酶直接从集中的细胞裂解产品检测的陷阱检测改造。简单地说，我们共价键 12 nm 的金纳米粒子 (AuNPs) 对端粒钢绞线 (TS) 底漆，用作端粒酶伸长的衬底。这些修改 TS AuNPs 大大减少聚合酶链反应 (PCR) 项目 (如引物二聚体) 和提高产量的扩增端粒酶产品相对于传统的陷阱检测扩增执行中集中的细胞裂解时。具体而言，因为 TS 修改 AuNPs 消除大部分的在最短的扩增端粒酶 PCR 产物明显琼脂糖凝胶上相同的位置通常可见的底漆-二聚体构件，AuNP 修改陷阱检测展品有高灵敏度。因此，我们在癌症细胞敏感性观察所得增长了 10 倍稀释 1000-fold 与体细胞。因此，看来 AuNP 修改引物的使用大大提高了灵敏度和特异性的传统陷阱检测和可能是一种可以直接在集中的细胞裂解进行聚合酶链反应的有效方法。

使用三链形成寡核苷酸探针的无试剂、 电化学检测的双链 DNA。

Analytical Chemistry. Oct, 2010  |  Pubmed ID: 20936782

我们报告目标检测的双链 DNA，它采用三链形成寡核苷酸 （它） 作为其识别元素无试剂、 电化学传感器。这些传感器基于氧化还原标记条例强烈上化学吸附到查询的金电极上的探测器。有关双链 DNA 目标加入，探头形成刚性的三重结构，通过反向 Hoogsteen 基配对在主要的沟中。形成的三缸，妨碍了探测器的氧化还原和查询的电极，因此信号的目标的存在之间的联系。我们首先通过使用容易检测到的一个合成、 双链 DNA 目标的人们熟知的 22 基地 polypurine 条例序列表明证明这种方法的原则。我们其后证实我们平台的概化与第二个探测器 19 基地 polypyrimidine 条例序列 polypurine 道 (PPT) 序列中所有艾滋病毒 1 株保育的目标。两个传感器迅速和具体检测其双链 DNA 目标浓度低至 ∼10 nM，选择性不够直接从事复杂示例矩阵血血清等。此外，为了演示的这个新的传感器平台真实的适用性，我们已成功侦破包含相关的非纯化、 双链 PCR 扩增守恒艾滋病毒 1 序列。

写作科学的艺术。

Protein Science : a Publication of the Protein Society. Dec, 2010  |  Pubmed ID: 20954234

从远端的电极-绑定，总站电子转移机理研究单链 Dna。

Journal of the American Chemical Society. Nov, 2010  |  Pubmed ID: 20964337

电极绑定、 氧化还原记者修饰寡核苷酸发挥数目的电化学生物传感器，运作中的角色，因此通过或从这类分子的电子转移的问题已证明的重大利益。作为回应，我们实验为特点的电子将远端的短、 单绞 polythymine DNA 到定点附加到的 DNA 的另一端的单层镀的金电极上的蓝结构之间传输的速率。我们发现这种率缩放与寡核苷酸长度为-1.16 ± 0.09 电源。这种弱、 约逆长度依赖性显著不同观察到的单链 DNA 与寡核苷酸通过电子跳来跳去的端到端碰撞率强大得多的依赖关系。它相反恰逢反应有限的进程总体率是寡核苷酸链的一端接近表面的平衡概率成正比的预期的长度依赖。限制速率的电子转移进一步支持这一"链灵活性"机制和蓝附加到 hexanethiol 单层的电子传输速率的研究表明通过单层异构电子转移是离子强度和粘度相关性的研究。因此，我们采用了这种情况的寡核苷酸链的灵活性 （即平衡统计属性） 定义的附加氧化还原记者到底层的电极，观察可能的新的生物传感器体系结构设计中的实用程序的转移电子的速率。

在优化的电化学生物传感器探头灵活性利用绑定引起的变化。

Analytical Chemistry. Jan, 2010  |  Pubmed ID: 20000457

作为一个有前途的新平台无试剂检测的分子分析物出现了采用氧化还原标记、 电极绑定寡核苷酸的电化学传感器。特定的绑定诱导的变化在其中附加氧化还原标记方法和交流电子查询的电极的效率挂钩信号产生这些传感器中。我们在座的简单优化这些传感器的信号增益，利用这一机制的手段。具体而言，使用方波伏安法，这是对电极反应速率精美敏感，我们可以调整伏安法测量优先加强与探头的未绑定或绑定目标构关联的信号的频率。这使我们能够控制不仅与目标绑定，但信号变化，生成"信号 on"或"信号关闭"传感器的符号相关联的信号增益的严重程度。此优化参数似乎是相当一般： 我们在这里展示调整方波频率可以大大提高增益的针对特定的寡核苷酸序列、 小分子、 蛋白质和蛋白质小分子相互作用的传感器。

上的阳离子绑定、 水溶性共轭聚合物对 DNA： 静电和疏水性作用。

Journal of the American Chemical Society. Feb, 2010  |  Pubmed ID: 20058862

水溶性、 阳离子共轭的聚合物绑定具有高亲和性比它绑定双股或以其他方式"折叠"DNA 单链 DNA。从更大的单链 DNA 分子疏水性结果这更强的约束力。后减少的疏水性相互作用的强度，静电吸引力将成为重要的相互作用调节水溶性共轭的聚合物与 DNA 之间的绑定。不同的阳离子共轭的聚合物和各种形式的 DNA 关系密切 (分子信标和其打开状态 ； 单链 DNA 和双链 DNA 和单链 DNA 和复杂 DNA 褶皱) 可以用来设计各种各样的生物传感器。

基于外切三辅助目标回收的敏感和选择性扩增的荧光 DNA 检测。

Journal of the American Chemical Society. Feb, 2010  |  Pubmed ID: 20092337

检测特定的寡核苷酸序列，例如分子信标的许多传统方法的限制是，每个目标钢绞线与 hybridizes （和从而激活） 相关的探针序列的一个副本。这个杂交 1： 1 比例限制大多数方法，因此其灵敏度的增益。在这里我们可以展示在哪个外切 III 用于"回收站"目标分子，从而大大提高灵敏度相对于，例如，没有任何重大的限制，在选择的目标序列问题传统分子信标核酸扩增 DNA 检测方案。外切扩增检测可以检测到目标 DNA 浓度低作为 10 下午当执行在 37 摄氏度，在单独的等效分子信标大有进步。此外，在 4 摄氏度我们可以获得 20 分，费用低的检测限，不过代价 24 h 的潜伏期。最后，我们测定可以用肉眼很容易受到审讯，因而易于部署在发展中世界，荧光检测在哪里更多问题。

跟踪纳米光学编码器的分子马达。

Nano Letters. Mar, 2010  |  Pubmed ID: 20121107

光学编码器在宏观机通常用于通过议案转化周期信号使精确测量距离和速度。下面我们介绍如何福斯特共振能量转移可以用于实现这种技术在单分子尺度。我们纳入一系列的承兑染料分子自组装 DNA，并引起不受阻碍地捐助标记的分子马达运动的周期信号提供纳米尺度决议以毫秒为单位。

重整适配子以支持无试剂、 自我的电化学传感器。

The Analyst. Mar, 2010  |  Pubmed ID: 20174715

作为一个有前途的和多才多艺的新生物传感器平台出现了电化学基于适配的 (E-AB) 传感器。这种方法相结合的一般性的原则下和具有选择性的适配子配体相互作用的特异性和电化学读数的方便，提供各种各样的复杂、 充满污染物的样品，如全血、 食品和原油土壤提取物，而不需要外源试剂或洗涤步骤中的直接指标的检测。在此类传感器的信号取决于目标引起的反过来，更改的效率的共价键连接氧化还原标记交换电子查询的电极与电极绑定探头适配的构象变化。适配子选择策略，但是，通常不选择构象交换体系结构，和几个办法这种日期所适配子可以重新设计，他们接受绑定诱导切换支持高效 E AB 信号所需的报告。在这里，我们有系统地比较这些重新设计的方法，使用特定于小分子腺苷三磷酸和蛋白人免疫球蛋白 E.代表适配子的优点我们发现虽然很多适配体系结构支持 E AB 信号，观察到的信号增益 （相对变化信号后目标绑定） 异多两个数量级的我们已调查的各种构造 （例如，范围从-10%到 200%我们 ATP 传感器）。交换体系结构的优化因此是一个重要的因素，在实现最大的 E-AB 信号增益和我们找到这个最优几何是特有的传感器建基于适配子序列。

定量、 无试剂、 单步执行电化学检测 Anti-DNA 直接在血清中的抗体。

Chemical Communications (Cambridge, England). Mar, 2010  |  Pubmed ID: 20177635

在这里我们展示氧化还原标记双和单链寡核苷酸作为识别探测无试剂、 单步、 电化学检测 anti-DNA 抗体血清中直接的使用。

基于折叠的电化学生物传感器： 响应核酸体系结构的情况。

Accounts of Chemical Research. Apr, 2010  |  Pubmed ID: 20201486

生物分子识别是研究的多才多艺、 具体且高亲和性，促使数十年旨在适应生物分子到分子传感一般平台的素质。尽管作出重大努力，但是，所谓的"生物传感器"几乎完全未能实现自己的潜力，作为无试剂、 实时分析设备 ；只有量化、 无试剂生物传感器来实现商业上的成功，到目前为止是家用血糖监视器，受雇于数以百万计的糖尿病患者。基本的绊脚石，未能得到更广泛的生物传感器成功是大多数生物分子未能产生目标绑定后容易测量的信号。抗体，例如，不要更改其形状或动态时他们绑定其识别伙伴，也没有他们发出光线或绑定后的电子。因此，已证明难换能器成可衡量输出信号，尤其是其中一个典型的生物样品中的许多潜在干扰物种的任何绑定不容易欺骗的生物分子绑定事件。基于生物分子识别的分析方法大多因此繁琐、 多步流程依赖于被分析物分离和隔离 （如西方的污点、 酶联免疫吸附试验和其他免疫化学方法） ；这些技术已被证明非常有用，但几乎完全限于实验室设置。在此帐户，我们将介绍如何我们有完善的生物传感器，一个基于绑定诱导"折叠"的电极绑定 DNA 探针中信号的检测问题可能通用解决方案。也就是说，我们制订了一广泛的一类新的生物传感器采用电化学氧化还原标记的探针已定点附加到一个查询的电极的 DNA 的刚性监督绑定引起的变化。这些基于折叠的感应器，其中有已推广到广泛的特定蛋白质、 核酸和小分子的目标，（到分钟在数秒内响应） 的快速、 灵敏 （探测 sub picomolar micromolar 的浓度），并无试剂。他们也大于 99%可重用、 微米尺度电极上受支持，并易于加工成密集的传感器阵列。最后，和关键的是，其信号被相连 DNA 探针的物理学中的特定绑定的变化并不只是与吸附到传感器头上的目标。因此，它们是选择性不够直接从事血液、 原油土壤提取液、 细胞裂解和其它严重污染环境及临床样品。事实上，我们最近有能力进行定量监测特定小分子在实时直接办到的流动性，在修改血血清。由于其灵敏度、 大量背景抑制和操作的方便，这些基于折叠的生物传感器出现可能适合在病原体检测、 蛋白质组学、 代谢组学和药物发现电子、 芯片上的应用程序。

基于交换机的生物传感器： 实时、 体内分子检测的新态度。

Trends in Biotechnology. Jan, 2011  |  Pubmed ID: 21106266

虽然能够监控特定分子体内实时医疗保健的许多方面带来革命性的变化，阻碍实现这一目标的技术挑战有很大和很差由大多数现有的分析方法。性质，然而，已经解决了问题的复杂介质的实时分子检测采用生物分子"开关"。就是蛋白和核酸的感觉化学线索和换能由进行特定的绑定所致的构象变化，器这一认识成高增益信号输出。在这里，我们认为采用这种交换机的设备表示对多才多艺、 实时分子监测体内有希望的途径。

恒电位 CheapStat： 开放源码，"自己动手"仪分析和教育上的应用程序。

PloS One. 2011  |  Pubmed ID: 21931613

虽然 potentiostats 是现代电化学研究的基础，他们看到了资源匮乏，如本科实验室课程中的较小应用程序和发展中世界。Potentiostats 的渗透率很低的原因之一是其成本，甚至最便宜市面实验室 potentiostats 卖超过一千美元。廉价的电化学工作站可能因此证明有益于教育实验室，并增加基于电化学分析技术获得食物、 药物和环境监测。铭记这些动机，与我们在此处描述 CheapStat，价格低廉 （< 80 元），恒电位的开源 （软件和硬件），手持仪，可以由任何人擅长于组装电路构造。此设备支持潜在波形执行循环、 方形波、 线性扫描和阳极溶出伏安法所需的数量。我们表明，它是适用于广泛的应用范围从食物和药物-质量检验到环境监测、 快速 DNA 检测和教育活动。设备的原理图、 部件清单、 电路板布局文件、 示例实验和详细程序集指令可用的支持信息中，并且打开硬件许可下被释放。

电化学生物传感器采用内部电极附件站点和实现可逆、 高增益特定核酸序列的检测。

Analytical Chemistry. Dec, 2011  |  Pubmed ID: 21975121

电化学 DNA (E-DNA) 传感器，进行快速、 无试剂，并随时纳入微电子和微流体，似乎是有前途的特定核酸序列检测的光学方法替代。这与保持，一大批截然不同的 E-DNA 体系结构有迄今已报告。最大，然而，遭受从一个或多个缺点，其中包括低信号增益 （相对信号存在互补目标下更改），信号关闭行为 （目标绑定减少信号的电流，导致贫困的增益和提高可能性该传感器污垢或退化可能导致误报），或不稳定 （退化的传感器再生或存储过程）。为了纠正这些问题，我们报告在这里开发一个信号上 E DNA 的体系结构实现高信号增益和稳定性好。这个新的传感器采用商业上合成、 非对称的发夹 DNA 作为其识别和信号探测器，其中的短胳膊都标有报告在其自由端亚甲基蓝氧化还原。与所有事先的 E-DNA 体系结构，识别探测器附加的终端功能组通过对其基础的电极，不同这里雇用的探针被贴使用内部，位于转向区域的发夹巯基组。向长手臂的发夹目标 DNA 杂交取代短臂，允许记者接触的电极表面和转让电子。由此产生的设备实现信号增加 ∼800%，饱和的目标，只是 50 检测限的下午，并准备好完全匹配的序列和那些与单核苷酸多态性之间的歧视。此外，因为发夹探针是单一的、 完全共价股 DNA，它是删除目标所需的高紧缩洗到鲁棒，因此，这些设备都是完全可重复使用。

极性切换电化学传感器的具体检测单核苷酸不匹配。

Angewandte Chemie (International Ed. in English). Nov, 2011  |  Pubmed ID: 21976312

高精度、 体外验证的监管网络中生成超灵敏的剂量-反应曲线的螯合作用机制。

PLoS Computational Biology. Oct, 2011  |  Pubmed ID: 21998566

我们在设计、 人工系统中重新创建复杂的生化机制的能力可提供严格的测试，我们对这些机制的理解，并在人工生物技术打开门对其进行剥削。出于这种理念，在这里我们有概括性质用于提高灵敏度 （输入/输出曲线的陡度） 的许多监管叶栅的体外"目标封存"机制。具体来说，我们已经雇用分子信标，常用光学 DNA 传感器，以重新创建的螯合作用机制并已经执行及其关键影响因素 （例如，相对浓度和亲和力的探头和 depletant） 详尽无遗，定量研究。我们显示使用螯合作用，我们可以缩小伪线性范围从传统的分子信标的 81-fold (即，从 10%到 90%的目标入住过渡跨越目标浓度 81-fold 变化） 到只是 1.5-fold。此动态范围收窄，提高了灵敏度，以相当于寡聚、 变构的受体与山系数大于 9 的分子信标。下一步我们已经适应的螯合作用机制变得陡峭常见的转录因子的结合位点入住曲线由一个数量级起来对敏感性的螯合作用没有观察到。鉴于与固碳机制起受雇于自然的成功，我们认为这种策略可以大大提高合成生物系统与人工生物传感器的性能。

两步，利用外切三辅助目标回收无 PCR 的端粒酶检测。

Chembiochem : a European Journal of Chemical Biology. Dec, 2011  |  Pubmed ID: 22125097

我们通过使用外切三辅助目标回收来放大产生的嵌合的低噪声放大器 DNA 分子信标信号报告敏感的端粒酶活性检测。我们展示的少则 30 端粒酶阳性乳腺癌细胞中一种单一测量荧光检测方法，以避免有问题的聚合酶链反应的特异性检测和凝胶的当前的"黄金标准"检测分析。

蛋白质作为其低频谐波运动计算模型的定量实验测试的介电谱。

Journal of the American Chemical Society. Jun, 2011  |  Pubmed ID: 21542634

几十年的分子动力学和正常模式计算表明规模最大的蛋白质的集体振动模式跨到纳秒时间刻度皮秒。然而，这些谐波、 低振幅的议案、 实验研究已证明具有挑战性。响应，我们制订了矢量网络分析仪根据光谱仪太赫兹频率制度，相应的千兆赫以上支持精确测量的吸光度和溶解生物分子的折射率从而提供关于其规模最大、 最低频率谐波动议的实验资料。我们使用此光谱仪测量范围内的溶菌酶解的复杂的介质响应 65 至 700 GHz 和有效介质模型来分隔溶解蛋白质从其缓冲区的电介质响应。在这样做的过程中，我们发现每个溶菌酶包围紧密绑定层 165 ± 15 水分子，在其皮秒动力学方面表现得如同它们是蛋白质的组成部分。我们还发现了蛋白质的动力学的现有计算说明比较差与我们的实验结果。具体而言，已发布的正常模式和分子动力学模拟不解释测量电介质响应除非我们介绍截止下面的 250 g h z 的频率的振动模式的密度降到零。此的截止是声音的蛋白质的物理上合理，蛋白质，疑问为什么不在计算模型的蛋白质的动作明显有鉴于已知的大小和已知的速度。

转录因子信标的 DNA 结合活性的定量检测。

Journal of the American Chemical Society. Sep, 2011  |  Pubmed ID: 21815647

方便、 实时探测器监测生物样品中的蛋白质功能的发展是后基因组时代的一项重要挑战。作为回应，我们在这儿介绍"转录因子信标，"绑定激活荧光 DNA 探针的信号的特定 DNA 结合活动存在。作为证明的原则，我们提出三个转录因子的检测快速、 敏感的信标 (TATA 结合蛋白，Myc-Max 和 NF-κ B），并衡量在原油核提取物直接结合活性。

探测器可访问性对雇用 DNA 单分子膜的电化学生物传感器的性能影响。

Analytical and Bioanalytical Chemistry. Jan, 2012  |  Pubmed ID: 21928081

表面局限 DNA 探针正越来越多地用作检测蛋白质、 酶、 和其他大分子识别元素 （或演示文稿支架）。在这里我们展示的金电极上的 DNA 探针单层密度是最后信号的这种装置的关键因素。我们使用氧化还原修改附加到金电极和测量存在非特定核酸酶消化率表面的单链和双链 DNA 探针这样做。我们证明 DNA 探针用于绑定到其大分子目标的可访问性，如所料，改善在较低的探针密度。然而，与双链 DNA 探针，甚至在最低密度调查、 固定化探针的很大一部分是进入核酸酶消化。这些结果强调和探针密度影响的辅助功能问题的重要性时基于 DNA 的传感器用于高分子目标的探测。

免洗、 电化学纲要的定量、 多路复用的特异性抗体的检测。

Analytical Chemistry. Jan, 2012  |  Pubmed ID: 22145706

诊断、 预防和治疗很多疾病，包括感染和自身免疫性疾病，将受益于衡量直接在护理点的特异性抗体的能力。因此在动机，我们设计直接在未经稀释的未经加工的血清特异性抗体的快速、 定量检测免洗、 电化学方法。我们的方法采用短、 连续的多肽抗原决定簇耦合到远端的"脚手架"修改报告的亚甲基蓝与电极绑定核酸。绑定相关抗体的抗原表位降低的效率的氧化还原记者接近，并因此交换电子与基础传感器电极，生产很容易测出电流变化。为了演示方法的通用性，我们编造了一套六个这种传感器，每个旨在不同的单克隆抗体的检测。所有六个传感器是敏感 （subnanomolar 检测限制）、 快速 (均衡时间常数 ∼8 分钟) 和特定 （无明显交叉反应性与其他五个指标)。当部署在毫米波规模，18 像素数组与每个一式三份的六个传感器支持单、 submilliliter 样本量同时测量多个抗体的浓度。描述的传感器平台从而出现相对一般的抗体在临床材料中快速和具体量化的办法。

对折叠的熵和静电影响自由表面附生物分子的能量： 实验和理论研究。

Journal of the American Chemical Society. Feb, 2012  |  Pubmed ID: 22239220

表面拴生物分子发挥许多生物过程和生物技术中的关键角色。然而，虽然这种表面的附件造成的身体伤害过重大理论研究，到目前为止这一问题已经相对较小的实验研究。在响应中我们在座收取但扣押的程度否则显然是惰性表面改变的简单生物分子折叠的自由能源定量实验和理论研究。具体而言，我们测量了折叠自由 DNA 干循环中的解决方案和定点附加到一个负电荷、 hydroxylalkane 涂层的黄金表面时的能量。我们找到的表面附件在低离子强度破坏稳定的而它变成稳定在 ∼130 m m 以上的离子强度。这种现象大概反映了两种相互竞争机制： 排除量的作用，通过减少熵的展开状态稳定折叠构象和静电，而在较低的离子长处，破坏了通过从表面负电荷的斥力更紧凑的折叠的状态。若要测试这一假设，我们采用了现有理论的表面绑定聚电解质静电和熵的表面绑定聚合物模型这两种效果。尽管缺乏任何参数拟合，这些理论模型定量适合我们实验的结果，这表明，对于此系统，表面静电和排除的体积影响的当前知识合理完整和准确。

工程生物传感器与扩展、 收窄，或任意编辑的动态范围。

Journal of the American Chemical Society. Feb, 2012  |  Pubmed ID: 22239688

生物分子识别长期以来一直在人工遥感技术的一个重要主题。当前的限制，基于蛋白质和核酸的认可，但是，是单站点绑定的有用动态范围通常跨越 81-fold 更改目标浓度，限制在应用程序中调用极其敏感 （目标浓度与输出信号之间的陡峭关系） 或更多广泛浓度的量化的生物传感器的实用程序的影响。作为回应，我们调整了战略性质由用以调节输入输出反应的 biorecognition 系统，以理性编辑有用人工生物传感器的动态范围。通过工程结构切换的机制，来优化亲和力的受体分子，我们首先生成一组受体变体显示类似的特点，但不同的目标亲缘关系。使用这些受体变体的组合 （信号和 nonsignaling），然后我们理性地延长 (到 900000-fold)、 收窄 (到五折），和编辑代表生物传感器 （三态） 通常 81-fold 的动态范围。我们相信这些战略可能广泛适用于技术依赖于 biorecognition。

量化的转录因子结合在单元格中提取使用电化学、 结构切换的生物传感器。

Journal of the American Chemical Society. Feb, 2012  |  Pubmed ID: 22313286

转录因子表达水平，敏感地反映细胞发展和疾病状态，一些通常需要监视通过繁琐、 试剂密集型的检测方法需要较大数量的单元格。在这里，我们可以展示其检测基于一个简单的、 电化学的遥感平台简单、 定量方法。此传感器灵敏、 定量检测其目标转录因子复杂媒体 （例如，250 微克/毫升粗核提取） 的一个方便、 低试剂的过程，需要的样本只有 10 μL。因此，我们的做法看来监测转录因子水平的好办法。