Tunable low-rate genomic recombination with Cre-
在环境线索诱导下产生可遗传基因组变化，对环境生物传感、微生物生态与进化研究及合成生物学具有重要价值。位点特异性重组酶可通过靶向 DNA 修饰实现遗传记忆，但其在原核生物中常受泄漏表达和可调性不足限制。作者在大肠杆菌中构建了紧密调控、可滴定的 Cre 重组酶系统，实现低重组率和极低基础活性。该系统在质粒和染色体上均可实现，其中染色体整...
Carbon Nanosheets Infused with Gold Nanoparticles as an Ultrasensitive Nose for Electrochemical Arsenic Sensing.
本文报道一种基于三聚氰胺富集氮掺杂碳纳米片负载金纳米颗粒（Au-CNSm）的环保型电化学生物传感器，用于砷检测。采用简便、低毒、生物相容且低成本的水热法合成Au-CNSm纳米复合材料，并通过循环伏安法优化电极组成。由于三聚氰胺富集碳纳米片（CNSm）与金纳米颗粒（AuNPs）的协同作用，Au-CNSm修饰电极的阳极峰电流较仅CNSm...
Development of a whole-cell biosensor based on an ArsR-P
本研究通过将从脱硫弧菌（Geobacter sulfurreducens）中获得的 ArsR1（GSU2952）调控回路置于绿色荧光蛋白（GFP）报告基因上游，构建了一种用于特异性检测生物可利用砷的大肠杆菌全细胞生物传感器。该大肠杆菌细胞仅在亚砷酸盐存在时发出绿色荧光，且在 M9 补充培养基中培养时比在 LB 培养基中对亚砷酸盐更敏...
A Sensitive Magnetic Arsenite-Specific Biosensor Hosted in Magnetotactic Bacteria.
世界卫生组织指出，砷是受影响人数最多的水污染物，亟需廉价、快速、易用的检测系统。全细胞生物传感器具有满足这些条件的潜力，但常灵敏度不足。本研究以磁致细菌（MTB）为细胞底盘，构建高灵敏度磁性细菌生物传感器。通过生物信息学在 Magnetospirillum magneticum AMB-1 和 Magnetospirillum gr...
Piezoelectric arsenite aptasensor based on the use of a self-assembled mercaptoethylamine monolayer and gold nanoparticles.
本文报道了一种用于亚砷酸盐检测的压电适配体生物传感器。在石英晶体微天平（QCM）金表面制备巯基乙胺自组装单分子层（SAM），用于将亚砷酸盐固定于晶体表面；金纳米粒子（AuNPs）负载亚砷酸盐适配体（DNA-AuNP），用于放大生物传感器频率响应。检测时，亚砷酸盐首先结合到 QCM 金表面的 SAM 上；随后加入适配体修饰的金纳米粒子...
Insights Into Arsenite and Arsenate Uptake Pathways Using a Whole Cell Biosensor.
砷毒性高且分布广泛，但分散式供水（如家用井水）中的砷浓度常未被量化，现有砷形态分析技术成本高且便携性差。本文报道一种基于大肠杆菌 ArsR 的全细胞荧光生物传感器检测法，可在环境相关浓度下定量无机砷并评估其生物可利用形态。研究发现，常见于生物检测暴露介质中的无机磷酸盐会限制 As(V) 摄取，可能解释既往 As(V) 检测结果的差异...
A dual system using compartmentalized partnered replication for selection of arsenic-responsive transcriptional regulator.
本文提出一种用于筛选砷响应转录调控因子的正负双选择系统。首先，作者构建了以大肠杆菌 BL21(DE3) 为宿主、以 ArsR 转录调节蛋白和 GFP 报告基因为核心的全细胞生物传感器，用于检测液相样品中的亚砷酸盐 As(III)。该传感器采用双质粒系统：pET29-arsR 在 T7 启动子控制下表达 ArsR，pACYC-gfp ...
Electrochemical sensor for arsenite detection using graphene oxide assisted generation of prussian blue nanoparticles as enhanced signal label.
本文构建了一种用于亚砷酸盐检测的电化学生物传感器，利用氧化石墨烯辅助原位生成普鲁士蓝纳米颗粒作为增强氧化还原信号标签。首先，5′-巯基标记的(GT)21单链DNA通过Au-S键自组装在金电极表面。氧化石墨烯可通过π-π堆积与单链DNA相互作用，并促进其表面生成具有电化学活性的普鲁士蓝纳米颗粒。无亚砷酸盐时，大量氧化石墨烯/普鲁士蓝纳...
A bioluminescent arsenite biosensor designed for inline water analyzer.
基于报告基因系统的全细胞生物传感器可快速检测水中痕量有机或金属化合物。此类传感器在实验室条件下已得到充分表征，但将其转化为用于水网监测的技术装置仍停留在概念阶段。开发半自主在线水分析仪的关键难点在于：在满足终端用户所需自主运行时间的同时，保持细菌生物传感器的灵敏度、特异性和响应时间。本文评估了冻干对两种基于报告基因系统、宿主为大肠杆...
Paralogous Regulators ArsR1 and ArsR2 of Pseudomonas putida KT2440 as a Basis for Arsenic Biosensor Development.
许多微生物的强金属抗性与其携带多个金属抗性操纵子有关。铜绿假单胞菌 KT2440 是研究此类微生物的模型，其砷抗性由两个同源砷抗性操纵子 ars1 和 ars2 编码的蛋白共同介导，两个操纵子分别含转录调控子 ArsR1 和 ArsR2。本文显示，纯化的 ArsR1 和 ArsR2 能以约 30 μM 的相似亲和力结合三价砷（亚砷酸...
Regulatable and Modulable Background Expression Control in Prokaryotic Synthetic Circuits by Auxiliary Repressor Binding Sites.
合成基因线路中的表达控制常受背景泄漏限制，难以在保持极低背景的同时获得高输出，这制约了高灵敏度生物传感器的构建。本文证明，在可调控启动子中引入辅助转录因子结合位点，可显著提高原核生物传感器电路的信噪比。以大肠杆菌 ArsR 阻遏蛋白及其操纵子为例，将额外的 ArsR 操纵子置于目标启动子下游，可呈距离依赖方式形成转录路障，降低下游报...
Evolved bacterial biosensor for arsenite detection in environmental water.
砷广泛存在于生物圈，来源包括自然与人为排放，其毒性及致癌风险使快速、低成本的原位检测具有重要意义。基于基因工程细菌的生物传感器在检测砷及其毒性方面具有应用前景，但多数现有系统依赖野生型底物诱导启动子，特异性、亲和力和灵敏度有限，制约了现场与商业化应用。本研究建立了一种体内定向进化与双向筛选策略，通过优化可诱导操纵子提高亚砷酸盐响应细...
A high-throughput oxidative stress biosensor based on Escherichia coli roGFP2 cells immobilized in a k-carrageenan matrix.
基于全细胞细菌的生物传感器适合检测化学物的生物可利用性与毒性效应，但通常存在响应时间长、动态范围窄和长期储存不稳定等缺点。本研究旨在制备一种性能改善的氧化应激全细胞生物传感器。作者将表达氧化还原敏感绿色荧光蛋白roGFP2的大肠杆菌DH5α固定于κ-卡拉胶（KC）凝胶基质中，构建高通量氧化应激生物传感器，用于检测类金属化合物诱导的细...
Electrochemical As(III) whole-cell based biochip sensor.
本文报道了一种用于检测亚砷酸盐的全细胞生物传感器，将细菌遗传工程与电化学读出相结合。该策略利用大肠杆菌天然抗砷机制：亚砷酸盐进入细胞后被选择性识别，并通过抗砷泵排出。作者将亚砷酸盐的胞内识别与电化学信号产生偶联，构建携带遗传回路的大肠杆菌报告菌株，其中β-半乳糖苷酶（β-Gal）的表达受亚砷酸盐可解除阻遏的arsR启动子控制。报告菌...
Development of a microfluidics biosensor for agarose-bead immobilized Escherichia coli bioreporter cells for arsenite detection in aqueous samples.
砷污染在工业化和发展中国家均常见，许多饮用水砷浓度超过允许限值（欧洲和美国多为10 mg As/L，其他地区50 mg As/L）。传统仪器昂贵且难以在发展中国家普及。基于基因工程细菌的生物测定可作为替代，但需更好标准化并直接集成到传感装置中。本研究开发并测试了可嵌入、暴露和检测细菌生物报告信号的大肠杆菌微流控装置，作为完整微型化细...
Novel carotenoid-based biosensor for simple visual detection of arsenite: characterization and preliminary evaluation for environmental application.
本研究利用光合细菌 Rhodopseudomonas palustris no. 7 构建了一种新型全细胞亚砷酸盐生物传感器。将携带大肠杆菌 ars 操纵子操纵-启动子区（Pars）、arsR 基因及 R. palustris no. 7 crtI 基因的传感器质粒转入 crtI 缺失的蓝绿色突变体 R. palustris no....