乙酸耐受对利用含高浓度乙酸的木质纤维素水解物构建稳健细胞工厂至关重要。本研究基于酿酒酵母内源转录因子 Haa1 构建乙酸生物传感器，用于筛选 CRISPRi 酵母菌株库；该库中 dCas9-Mxi 分别抑制每个必需或呼吸生长必需基因。通过流式细胞分选富集了乙酸保留更高的细胞群体，并证明这些高生物传感器信号细胞对乙酸更敏感。基于生物传...
乙酸积累表明过程因微生物组成紊乱而失衡。因此，监测乙酸浓度是控制沼气过程的重要参数。本文报道并验证了一种基于酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）的荧光全细胞生物传感器，用于检测乙酸。乙酸可诱导一组基因转录。作者将这些基因的5′调控序列（5′ URS）克隆至多拷贝质粒，以驱动红色荧光报告基因表达。编码细胞壁相关...
产电菌通过代谢有机底物并将电子转移至外电极产生电流。本研究作为概念验证，报道一种新型产电弧菌 Arcobacter butzleri OK-1，其主要利用乙酸和乳酸生长，且电流密度与化学需氧量（COD）浓度在 200 ppm 以下呈正相关（R^2=0.95）。利用 CRISPR-Cas9 和 Cpf1 分别敲除乙酸代谢关键基因 ac...
挥发性脂肪酸（VFAs）尤其是乙酸浓度已被证明是厌氧消化（AD）等厌氧过程的敏感可靠指标。微生物燃料电池（MFC）因反应器结构简单、运行条件温和，被视为有前景的VFA传感器。然而，传统MFC生物传感器在真实消化液直接加入阳极时，可能难以区分VFAs与其他有机物。本研究开发了一种以智能方式运行的MFC生物传感器，用于选择性检测乙酸。传...
乙酸是挥发性脂肪酸（VFAs）的主要组分，也是甲烷化代谢途径中的关键中间物，其积累可反映厌氧消化（AD）过程的稳定性。近年来，生物电化学传感器因可用于环境和生物过程监测而备受关注，但乙酸检测仍面临电极间距大、稳定性低、阴极生物污堵和检测范围窄等挑战。本研究提出一种基于三腔室微生物电化学系统的创新生物传感器，用于监测AD过程中的乙酸。...
微生物燃料电池（MFC）传感器可用于污水中有毒物质的连续在线监测，但其信号常受污水有机强度波动干扰。本研究通过向生活污水中添加乙酸和葡萄糖（150、300和500 mg COD/L）作为补充电子供体，考察MFC传感器对Cu(II)毒性检测的鲁棒性。结果显示，添加500 mg COD/L乙酸时性能最佳：当污水有机强度突然降低75%时，...
监测厌氧消化（AD）渗滤液中乙酸和丙酸浓度变化对AD系统稳定运行至关重要。本文报道了一种新型丙酸全细胞生物传感器的开发。研究以先前可基于耗氧测量选择性测定合成渗滤液中乙酸的大肠杆菌突变体IMD Wldgy为起点，但丙酸生长的IMD Wldgy细胞丙酸:乙酸耗氧比极低（1:2.4）。通过筛选丙酸生长大肠杆菌菌株，发现IMD 1具有较有...
开发用于便捷测定两相厌氧消化器（AD）中乙酸和丙酸浓度的生物传感器，需要一种对渗滤液中其他有机酸（尤其是含量最高的乳酸）无响应的细菌。本研究对大肠杆菌W3110的D-乳酸脱氢酶基因dld、L-乳酸脱氢酶基因lldD、乙醇酸氧化酶基因glcD以及疑似L-乳酸脱氢酶基因ykgF进行连续基因敲除，获得四重突变株IMD Wldgy。该突变株...
本研究旨在理解生物电化学系统在不同饥饿期下的性能表现，这对工业应用及其作为生物传感器的使用具有重要意义。作者以乙酸为底物，在批式条件下考察微生物燃料电池（MFC）和微生物电解池（MEC）在饥饿期间的电流密度、库仑效率、功率密度、阳极电位及氢气产量。结果表明，当 MFC 保持闭合回路或 MEC 维持 0.8 V 外加电压时，系统可在 ...
本研究成功开发了一种用于海洋条件下快速评估可同化有机碳（AOC）的微生物燃料电池（MFC）生物传感器。该传感器以海洋沉积物中的微生物为接种源，在36天内完成海洋MFC生物膜建立。将其作为AOC生物传感器测试后，对设定乙酸浓度能够产生可重复的微生物电学信号。研究考察了电子受体电极（阳极）电位对传感器灵敏度的影响，发现阳极电位变化与峰值...
本研究开发了一种壁式射流型微生物燃料电池（MFC）生物传感器，用于原位监测厌氧消化（AD）过程。该传感器以固定化电活性生物膜为识别元件，具有便携、样品流通水力停留时间短、便于连续运行等特点。MFC被安装于小型上流式厌氧固定床（UAFB）反应器的循环回路中，与pH探头和沼气流量计联用，实时监测发酵液pH和沼气流量。实验通过改变进料浓度...
本文探索基于微生物燃料电池（MFC）的传感方法，以获取原位监测底物浓度和微生物呼吸速率的有用信息。在柱状系统中，脱硫弧菌（Geobacter sulfurreducens）利用外部电子受体（电极）代谢乙酸，并监测电流产生。电流产生与主体相乙酸浓度呈镜像关系，建立了电流值（0–0.30 mA）与乙酸浓度（0–2.3 mM）之间的相关性...
本研究在富集糖原积累菌（GAO）的厌氧-好氧序批式反应器（SBR）颗粒污泥中，利用荧光原位杂交（FISH）考察了‘Candidatus Competibacter phosphatis’的空间分布与代谢活性。该过程中电子供体乙酸与电子受体氧气按厌氧、好氧阶段顺序供给。FISH 显示该菌分布于颗粒内部，但代谢活性仅局限于颗粒表面下方约...