铁是生物细胞必需的微量元素，其浓度及氧化还原状态（以二价铁Fe2+或三价铁Fe3+形式存在）与细胞呼吸等代谢过程以及微生物应激反应密切相关。研究人员指出，过去对体内活性铁进行实时且高特异性观测的能力较为有限。
据《ACS Sensors》发表的一项研究，杜塞尔多夫亥姆霍兹大学结构研究中心（CSS）的团队开发出一款名为“IronSenseR”的基因编码荧光生物传感器，可用于在活细胞内追踪二价铁（Fe2+）的动态变化。论文第一作者Athanasios Papadopoulos博士表示，新传感器使研究人员能够开展此前难以实现的实验，从而研究铁在活细胞中的分布与功能。
研究团队同时提出一种用于快速设计与生产基因编码荧光生物传感器的计算机辅助方法“CoBiSe”。论文称，IronSenseR即基于该方法完成设计，并表现出对Fe2+的高灵敏度与高选择性，不与Fe3+或其他金属离子结合。
在应用验证方面，研究人员将IronSenseR导入多种细菌系统，包括大肠杆菌、假单胞菌和谷氨酸棒杆菌，用于观察细胞内铁库的变化。相关应用研究由Julia Frunzke教授、Thomas Drepper教授和Michael Bott教授领导的研究组与先进成像中心（CAi）合作完成。
通讯作者Sander Smits教授表示，这一成果被视为生物传感器设计领域的重要进展，有助于进一步理解活细胞内铁的动态变化。第二通讯作者Christoph G. W. Gertzen博士则称，该传感器可实现更精确的铁代谢测量，并为后续铁相关疾病研究提供支持；同时，此次开发也为CoBiSe方法在快速构建面向其他代谢物与金属离子的基因编码生物传感器，以及定制蛋白质（如酶）的应用带来可能。
CoBiSe方法：计算生物传感器设计
研究介绍，CoBiSe是一种基于结构的计算方法，用于在可选择性结合目标生物结构的结合蛋白上定位识别位点，并将“生物传感器盒”嵌入其中。该盒携带荧光分子，可在显微镜下显示信号以揭示目标结构的位置。研究人员强调，传感器盒的嵌入不应影响结合蛋白的功能。
Smits教授表示，相比传统更为复杂且耗时的实验路径，CoBiSe可减少开发功能性生物传感器所需的工作量与时间，从而加快其进入实际应用的进程。
