组成图示
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传感器类型
综述或非传感器论文
检测对象
NADH（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，NADH）；样品基质：50 mmol/L 磷酸盐缓冲液（pH 7.0，含 0.067 mmol/L NADH 和 0.1 mmol/L FAD）。文中目标应用为葡萄糖（glucose）生物传感器，但未实际检测葡萄糖。
检测原理
本文并非报道完整生物传感器，而是研究 nox 基因在 E. coli 中的过表达机制。作者将 nox 基因上游区进行不同修饰并克隆至 pKK223-3，转化 E. coli JM109 后诱导表达。上游 10 nt 序列 GAAATTAACT（Park 序列）可显著提高 nox 转录/翻译效率，使约 23 kDa 的 Nox 蛋白表达量增加。Nox 以 FAD 为辅酶催化 NADH 氧化，NADH 在 340 nm 处有特征吸收；随着 NADH 被氧化，A340 下降速率反映酶活性。因此，上游序列改变通过改变酶表达量间接改变可测得的酶活性信号，而非直接传感被测物浓度。
检测灵敏度
原文未报告 LOD、线性范围、灵敏度斜率或相关系数。
效应效果
原文未报告选择性、抗干扰、稳定性、重现性（RSD）、实际样品加标回收率，也未与 ELISA、HPLC 或 qPCR 等方法进行对比。实验比较了三种 nox 表达构建体：仅含 Park 序列的 P 表达量最高，P12（12 nt 插入加 Park 序列）次之，仅含 12 nt 插入的 N12 几乎不表达；Nox 比活性与 SDS-PAGE 条带强度呈相同顺序。作者据此认为 Park 序列 GAAATTAACT 比 12 nt 插入更关键，可为在 E. coli 中大量获得热稳定 Nox 提供依据，进而用于制备更稳定的生物传感器，但本文未实际构建或验证传感器。
传感器的构成
- 识别/催化元件：NADH 氧化酶（Nox）或葡萄糖脱氢酶（GlcDH），催化 NADH 氧化或葡萄糖脱氢
- 辅因子：FAD，Nox 的辅酶，参与 NADH 氧化反应
- 表达载体：pKK223-3，用于克隆和表达 nox/GlcDH 基因
- 宿主菌：E. coli JM109，用于异源表达热稳定酶
- 底物：NADH，340 nm 吸光度监测对象
- 读出仪器：Hitachi U-2000，紫外可见分光光度计
中文摘要
生物传感器电极上固定的酶会逐渐失活，导致电极多次使用后废弃。为制备更稳定的生物传感器，作者尝试利用极端嗜热菌 Thermus thermophilus HB8 来源的稳定酶，并认为在 Escherichia coli 中大量过表达该菌的 NADH 氧化酶（nox）基因是获得足量酶的前提。本文旨在确定 nox 基因在 E. coli 中过表达所需的关键上游序列。作者基于 Park 和 Kreutzer 的报道，比较了 nox 基因启动子/上游区不同修饰对表达效率的影响，发现位于起始密码子上游的 10 个核苷酸序列 GAAATTAACT 对 nox 基因在 E. coli 中的过表达具有重要作用。该结果可为利用嗜热菌稳定酶开发长寿命生物传感器提供分子生物学基础。
英文摘要
Enzymes fixed on the electrode of biosensor are gradually inactivated and the electrode is discarded after using several times. In order to prepare the stable biosensor, we try to use a stable enzyme from extreme thermophilic bacteria, Thermus thermophilus HB8. It is very important that a stable enzyme from T. thermophilus HB8 is overproduced in Escherichia coli, for the purpose of enough supply of enzyme. Thereby, we determined the important sequence for overexpression of NADH oxidase (nox) gene from T. thermophilus HB8 in E. coli. As a result, it is revealed that ten nucleotides sequence, GAAATTAACT, in the upstream of start codon of nox gene was important for its overexpression in E. coli.