IgE介导的肥大细胞脱颗粒会释放组胺、肝素、蛋白酶、细胞因子等促过敏和促炎介质，参与多种过敏性疾病。致敏阶段中，IgE抗体结合细胞表面高亲和力FcεRI受体；随后多价抗原诱导IgE/FcεRI复合物寡聚化，触发细胞激活。该过程伴随细胞微结构变化，可作为信号产生事件。为实时监测这些事件，作者采用压电石英晶体谐振器传感器，对致敏RBL-...
本文为《Scientific Reports》原论文《Engineering a GPCR-based yeast biosensor for a highly sensitive melatonin detection from fermented beverages》的作者更正。更正内容仅涉及原文章 Funding 部分不完整，...
甾体微生物细胞工厂生产雄烯二酮（androst-4-ene-3,17-dione，AD）需要转录因子（TFs）参与代谢调控。然而，微生物细胞工厂缺乏可有效响应其代谢途径中 AD 的转录因子，且寻找和获得特异性响应 AD 的天然转录因子是一项复杂而繁重的任务。本研究基于结构引导的分子动力学（MD）模拟，设计了一种响应 AD 的人工转录...
随着工程细胞疗法从肿瘤免疫治疗向更多领域扩展，工程红细胞（eRBC）因循环时间长、驻留血液且无DNA，成为原位传感与诊断的潜在平台，但将红细胞转化为生物传感器的工具仍缺乏。红细胞成熟过程中会重塑膜并脱落多种膜成分，因此需要利用成熟红细胞中保留的膜蛋白。本文基于红细胞膜蛋白糖磷蛋白A（GPA）和Kell构建双链合成受体生物传感器，将细...
生物工程师日益依赖配体诱导型转录调控因子实现基因表达的化学响应控制，但可用调控因子数量有限。虽然可从基因组中挖掘新型调控因子，但其 DNA 特异性认识不足使遗传设计复杂化。本文提出 Snowprint，一种简单而强大的生物信息学工具，用于预测调控因子-操作子相互作用。基准测试表明，对于来自 9 个门、跨越 5 个不同结构家族的实验验...
确定饮用水中低水平全氟和多氟烷基物质（PFAS）一直是传感器研发重点，但土壤、食品和消费品中 ppb 甚至 ppm 水平检测也日益必要。本研究基于人肝脂肪酸结合蛋白（hLFABP）工程化了一种用于快速检测全氟辛酸（PFOA）的荧光生物传感器。通过将循环置换绿色荧光蛋白（cp.GFP）与分裂 hLFABP 构建体融合，该生物传感器可在...
所有生物体均演化出精细调控机制，用于监测多种分子。研究者可将这些天然机制与易于测量的输出（如荧光）结合，构建遗传编码的生物传感器。此类传感器成本低、速度快、可持续、便携、可自生成，并具有较高的灵敏度和特异性，有望成为推动多学科创新的关键工具。然而，目前仍缺乏标准化、高效且可调的平台，用于高通量构建和表征生物传感器。本文提出一种基于 ...
L-岩藻糖是哺乳动物糖缀合物中丰富的单糖，存在于人乳低聚糖（HMOs）、黏蛋白和肠上皮糖蛋白中。婴儿肠道微生物群组装过程中，双歧杆菌对岩藻糖及岩藻糖基化HMOs的消耗至关重要，并参与短链脂肪酸生成和微生物交叉喂养。目前复杂介质中岩藻糖浓度测定方法不足。本文设计并开发了一种基于荧光大肠杆菌的游离岩藻糖分子定量方法。作者评估了含或不含转...
电化学生物传感器被认为是检测生物分子（如DNA、蛋白质和脂质）的有前景工具，这些分子是疾病与障碍早期诊断的重要来源。电化学生物传感平台的进展催生了一类新型生物传感器，可实现对完整细胞活力、功能及遗传特征的无标记、非破坏性检测。许多研究致力于提高电化学生物传感器的灵敏度与选择性，这是评估传感器性能最关键的两个参数。金属纳米颗粒、碳纳米...
合成生物学中，筛选大型遗传编码文库以获得目标化学物生产表型是重要瓶颈。转录因子生物传感器可用于高通量筛选工程微生物中的最优遗传设计。本研究表征了假单胞菌 Pseudomonas putida 中两个戊二酸感应转录因子 CsiR 和 GcdR。作者分析了 csiR 同源基因的基因组背景，并生物信息预测其 DNA 结合位点；纯化后的 C...
近年来海洋污染与监测受到广泛关注。本文设计了一种全自动化全藻生物传感器，用于低成本、快速检测海水中的有毒污染物。该系统由数字微流控（DMF）稀释器芯片、驱动元件、检测元件和微藻生物报告器组成。作者引入基于充电时间补偿的反馈控制协议，确保不同盐度和成分的海水环境中液滴被精确驱动；双混合器交叉分割稀释引擎提高了液滴分配和浓度稀释的准确性...
食品安全与质量是食品供应链中的核心问题。传统色谱、质谱和动物模型虽准确，但成本高、耗时长且依赖专业人员，难以满足高通量现场筛查需求。生物传感器具有特异性好、灵敏度高、响应快、成本低、体积小和操作简便等优点。细胞基生物传感器以活细胞作为识别元件，并通过电化学、光学、阻抗、电位或微流控等换能器检测细胞生理变化，可提供分析物的生物活性信息...
双氯芬酸是一种广泛使用的非甾体抗炎药，也是水环境中受关注的人为污染物，现有检测多依赖化学和物理方法。本文报道一种基于酿酒酵母 PDR5 启动子的全细胞生物传感器，用于检测双氯芬酸。PDR5 编码参与细胞解毒的多药转运体，其启动子可被双氯芬酸诱导。作者将 PDR5 天然或人工 5′ 上游调控序列与荧光蛋白报告基因 TGFP/TRFP ...
构建满足定量性能标准的基因回路是合成生物学的长期挑战。本文提出一种用于优化复杂三基因回路——新型比例型 miRNA 生物传感器——的策略：利用预测模型在传感器遗传组成的相空间中启动搜索，并通过多样化遗传构建模块构建传感器回路库，以获得有利参数组合并发现具有显著改善动态范围的特定遗传组成。高通量筛选数据与少量传感器的详细机制表征数据共...
本文报道了一种基于波长调制表面等离子共振（WMSPR）的活细胞原位传感方案，用于实时监测肿瘤细胞表面生物标志物。该传感器以金膜界面为换能层，集成双抛物面镜，结构紧凑，折射率灵敏度为2220 nm/RIU，共振波长位移分辨率为0.3 nm。研究首次将人肿瘤内皮标志物8（TEM8）与抗TEM8单克隆抗体（Ab）或特异性多肽（PEP）的亲...
微生物生物传感器是由生物整合换能器构成的分析装置，可产生指示分析物浓度的可测量信号，适用于胞外化学物质、环境监测及代谢感觉调控。尽管微生物生物传感器在多种检测领域具有应用前景，但仍存在选择性差、灵敏度低、便携性不足等局限。为克服这些限制，研究者将微生物生物传感器与多种微/纳米技术相结合，并应用于广泛检测目的。本综述讨论与微生物生物传...
精胺（agmatine）是精氨酸脱羧产物，也是多种原核生物多胺合成的重要中间体，在真核生物中还参与一氧化氮抑制和神经传递等过程。铜绿假单胞菌通过精氨酸脱羧酶和精胺脱亚胺酶途径将精氨酸转化为腐胺。其已知精胺脱亚胺酶操纵子之一 aguBA 含有受 AguR 调控的精胺敏感 TetR 型启动子。作者发现该启动子元件可随精胺浓度产生可滴定的...
本研究将微藻 Dictyosphaerium chlorelloides（D. c.）固定化于多孔硅胶膜中，并利用集成的鲁棒光纤发光 O2 传感器监测其光合活性。为获得对特定农药的选择性，作者构建了光纤双头生物传感器，分别固定化莠去津敏感株（SSS）和莠去津抗性株（SRS）。抗性株并非转基因微藻，而是经改良 Luria–Delbrü...
细胞基生物传感器（CBBs）基于细胞基检测（CBAs）原理，利用活细胞检测环境、食品、临床或其他来源中的不同分析物。在毒素检测中，CBBs正成为其他分析方法的独特替代手段。其主要优势在于，CBBs对毒性暴露的响应与易感对象的实际生理响应相关；结果基于毒素-细胞相互作用，可揭示毒素的作用机制、毒性强度、生物利用度、靶组织或器官等功能信...
获得具有特定嗅觉受体（ORs）的功能细胞对开发面向气味分子检测的细胞基生物传感器具有重要意义。本研究探索了工程化初级嗅觉感觉神经元（OSNs）作为仿生嗅觉生物传感器传感元件的可行性，采用光寻址电位传感器（LAPS）监测工程化OSNs对气味分子的膜电位响应。以秀丽隐杆线虫嗅觉受体ODR-10为模型受体，通过瞬时转染表达于OSN质膜上。...