Newly Developed System for the Robust Detection of
由病原菌引起的食源性疾病增加，标准检测成本高、需专门设备、训练人员且耗时长，对单核细胞增生李斯特菌等高危病原体不利。本研究旨在开发快速稳健检测 L. monocytogenes 的生物传感器。采用 EMBIO Diagnostics 开发的便携式 B.EL.D 设备和基于生物电识别检测（BERA）的细胞生物传感器技术，通过电穿孔将抗...
A unified design allows fine-tuning of biosensor parameters and application across bacterial species.
近年来，转录生物传感器已成为代谢工程中的有力工具，可在单细胞水平对胞内代谢物进行半定量检测。然而，其应用常受限于各传感器组件的固有特性及其相互作用；在异源宿主中，传感器还常因低胞内代谢物浓度下信号饱和而失效，从而限制其在高水平生产菌株和后期工程阶段的使用。本文提出一种统一的生物传感器设计，可微调关键传感器参数，并在异源表达宿主中恢复...
A panel of bioluminescent whole-cell bacterial biosensors for the screening for new antibacterial substances from natural extracts.
全细胞细菌生物传感器可用于筛选天然提取物的抗菌特性。本研究构建了一个由四种不同细菌生物传感器菌株组成的面板，包括大肠杆菌（Escherichia coli）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、贝氏不动杆菌（Acinetobacter baylyi）和假单胞菌（Pseudomonas putida），以扩大...
Silver (I)
本文通过简便的合成路线制备并表征了含银(I) N-杂环卡宾（Ag(I)-NHC）的球形树状分子和树枝状分子，以及无金属的蝴蝶结型树状分子。通过测定最小抑菌浓度（MIC）和最小杀菌浓度（MBC），评价了它们的抗菌活性，并与相应阳离子咪唑鎓前体进行对比，以考察银离子在树状结构中的作用；同时研究了咪唑取代基的拓扑结构、代次和疏水性等参数。...
Machine learning linked evolutionary biosensor array for highly sensitive and specific molecular identification.
细菌通过数百种转录因子（TF）感知胞内代谢物或外源物质并启动复杂信号级联，这些 TF 已被广泛用作遗传编码生物传感器。然而，可用 TF 数量有限且底物特异性较宽，导致小分子识别存在歧义。本研究提出一种结合机器学习的进化生物传感器阵列小分子指纹技术，以捕获高特异性底物信号。作者以单一转录因子 DmpR 为模板，通过高通量遗传筛选和蛋白...
Transcription factor based whole-cell biosensor for specific and sensitive detection of sodium dodecyl sulfate.
十二烷基硫酸钠（SDS）广泛用于家庭、农业和工业，其废水排放对水生生物和饮用水安全构成威胁，因此需要高效、特异且简便的环境监测方法。本研究利用铜绿假单胞菌 PAO1 中 sdsA1 基因的 SDS 响应启动子及其激活蛋白 sdsB1，与绿色荧光蛋白（GFP）报告基因构建新型全细胞荧光生物传感器。当 SDS 存在时，sdsB1 与 S...
Development of whole-cell and cell-free biosensors for the detection and differentiation of organic and inorganic forms of copper.
细菌群落长期暴露于医疗、水产和农业中的铜等金属，而金属抗性基因常与抗生素抗性基因共选择，因此铜的形态及其细胞摄取可能影响抗性演化。本文基于大肠杆菌cue铜稳态系统开发了全细胞细菌生物传感器：组成型启动子驱动CueR表达，CueR在胞内Cu(I)存在时由pCopA启动子的阻遏因子转为激活因子，驱动sfGFP报告基因转录，从而以荧光强度...
A gas reporting whole-cell microbial biosensor system for rapid on-site detection of mercury contamination in soils.
荧光蛋白作为光学报告元件被广泛用于全细胞微生物生物传感器，但在土壤等不透明介质中应用受限。本研究提出一种以气体为报告信号的快速现场检测土壤汞污染的方法。该生物传感器中，MerR蛋白可捕获汞离子并结合efe基因启动子，启动乙烯（C2H4）生成酶的表达，从而产生气体。研究表明，汞离子浓度可转化为C2H4气体信号，并用手持式C2H4传感器...
Smartphone-Based Whole-Cell Biosensor Platform Utilizing an Immobilization Approach on a Filter Membrane Disk for the Monitoring of Water Toxicants.
生物发光细菌全细胞生物传感器（WCBs）已广泛用于环境监测和医学诊断，但多数采用游离细菌，信号测量复杂，限制了便携性。本研究考察了一种简单低成本的固定化方法，将生物发光报告细菌吸附固定在滤膜圆盘上，并通过比较聚酯膜和Parafilm等表面材料以及添加葡萄糖和氨苄青霉素优化固定过程。固定菌滤膜盘在-20℃保存三周后，对水毒物的生物传感...
Gene amplification, laboratory evolution, and biosensor screening reveal MucK as a terephthalic acid transporter in Acinetobacter baylyi ADP1.
微生物对苯二甲酸（TPA）降解途径在少数能降解该外源芳香化合物的细菌中保守，但成功在异源宿主中表达以实现 TPA 高效利用的报道很少。本研究通过异源表达 Comamonas sp. E6 的 tph 降解操纵子和转运基因，在 Acinetobacter baylyi ADP1 中工程化 TPA 转化。利用染色体插入、靶向基因扩增和适...
Engineering and application of a biosensor with focused ligand specificity.
将生物基前体转化为化学品的细胞工厂为可持续经济提供有吸引力途径，但筛选遗传多样性菌株库以鉴定最佳全细胞生物催化剂仍是低通量工作。转录生物传感器与荧光激活细胞分选（FACS）联用可筛选庞大文库，但转录调控因子（TR）的宽泛配体特异性常限制此类超高通量筛选。本研究解析了谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）...
Programmable cross-ribosome-binding sites to fine-tune the dynamic range of transcription factor-based biosensor.
目前，基于转录因子（TF）的生物传感器难以通过预测性翻译调控获得期望输出。生物传感器系统的基因表达需具备适当的翻译强度，而核糖体结合位点（RBS）通过调节转录因子和报告基因的翻译水平，可微调其动态范围（诱导物存在与缺失时基因表达倍数变化）。然而，现有 TF 生物传感器普遍存在动态范围不可预测的问题。本文阐明了 RBS、翻译水平、蛋白...
Amphotericin B Specifically Induces the Two-Component System LnrJK: Development of a Novel Whole-Cell Biosensor for the Detection of Amphotericin-Like Polyenes.
耐药真菌病原体的增加迫切需要开发发现新型抗真菌化合物的工具。多烯抗生素通过结合细胞膜固醇、形成跨膜孔并导致细胞死亡，是治疗人和动物真菌感染的重要药物。许多多烯由链霉菌产生并释放到土壤环境中，可靶向真菌菌丝；虽然它们通常不抗菌，但可能被同一栖息地的细菌感知并作为信号分子。本研究探讨两性霉素B如何被土壤菌枯草芽孢杆菌感知。全局转录谱分析...
"Scentsor": A Whole-Cell Yeast Biosensor with an Olfactory Reporter for Low-Cost and Equipment-Free Detection of Pharmaceuticals.
便携式且廉价的分析工具对于在低中收入国家（LMICs）等技术支持有限的环境中监测药品质量至关重要。全细胞酵母生物传感器有望满足这一需求，但多数酵母生物传感器的读出方式需要昂贵设备或试剂。为克服该挑战，作者设计了一种可诱导产生独特气味的酵母生物传感器（scentsor），无需用户额外添加显色试剂，仅凭人的鼻子即可读取。本文描述了一种对...
Whole-cell paper strip biosensors to semi-quantify tetracycline antibiotics in environmental matrices.
本研究开发了一种新型、低成本、可携带的纸片生物传感器，用于检测四环素类抗生素。该传感器以携带四环素介导调控基因的大肠杆菌/pMTLacZ 作为识别元件，以 β-半乳糖苷酶作为报告蛋白，并将其固定于廉价且便携的 Whatman 滤纸上制成纸片传感器。检测过程中采用 EDTA 和多粘菌素 B 作为增敏剂，以提高复杂基质中检测的准确性。该...
Design, Evolution, and Characterization of a Xylose Biosensor in
遗传编码生物传感器广泛用于合成生物学和代谢工程，但已报道的木糖生物传感器过于敏感且工作范围有限，难以满足多数传感应用。本研究对大肠杆菌 XylR 进行定向进化，并构建基于 XylR 及其操纵子 xylO 的木糖生物传感器。含突变 XylR 的传感器工作范围较对照提高近 10 倍；XylR 中单个氨基酸突变 L73P 或 N220T ...
A designed whole-cell biosensor for live diagnosis of gut inflammation through nitrate sensing.
利用先进遗传回路重编程的微生物有望作为多种疾病的活体诊断工具，并在非侵入方式下调节肠道菌群以治疗疾病相关症状。本研究开发了一种可感知并响应肠道炎症生物标志物硝酸盐的设计型益生菌大肠杆菌。首先，利用大肠杆菌 NarX-NarL 双组分调控系统构建硝酸盐响应遗传回路；随后，基于灵敏度与特异性指标优化该硝酸盐生物传感器性能；再将优化后的遗...
Genotoxic effect of 2,2'-bis(bicyclo[2.2.1] heptane) on bacterial cells.
本研究利用基于大肠杆菌（E. coli）的全细胞细菌荧光素酶生物传感器，研究张力烃2,2’-双(双环[2.2.1]庚烷)（BBH）的毒性。该传感器将发光杆菌（Photorhabdus luminescens）luxCDABE荧光素酶基因与多种应激诱导启动子转录融合，当细胞受到毒性刺激时发光增强。结果表明，BBH具有基因毒性，可诱导细...
A signal-amplified whole-cell biosensor for sensitive detection of Hg
本文开发了一种具有所需灵敏度的信号放大汞传感生物传感器，首先采用对 Hg2+ 具有荧光增强响应的 GFP 突变体作为报告模块。所开发传感器对 Hg2+ 在较宽范围 1–10000 nmol/L 内产生响应，其检测限较类似构建的大多数金属传感生物传感器提高一至两个数量级。此外，该传感器可轻易区分 Hg2+ 与多种金属离子，并在广泛 p...
Effects of Salinity and pH of Seawater on the Reproduction of the Sea Urchin
受精和早期发育通常是海洋动物生命周期中最脆弱的阶段，该时期的生物学过程对环境高度敏感。在自然环境中，海胆配子排入海水，经历体外受精和胚胎发育；在实验室中，可精确追踪受精卵及发育胚胎的形态与生化变化。因此，观察海胆卵成功受精及后续胚胎发育可作为评估海洋环境质量的便捷生物传感器。本文研究了海水盐度和pH变化对Paracentrotus ...