本研究介绍基于再生丝素蛋白（SF）的功能化丝素聚电解质双刷设计，其接枝聚-L-赖氨酸（SF-PLL）、聚-L-谷氨酸（SF-PGA）以及不同接枝架构和可变氨基酸-PEG 接枝组成的聚乙二醇（PEG）侧链，用于细胞封装。通过改变聚氨基酸分子量（侧链长度）、PEG 分子量和接枝度（D），评估在两种细菌（革兰氏阴性和革兰氏阳性）上形成细胞...
生物传感器为改进细胞或酶作为小分子合成生物催化剂提供了重要途径。本文综述了转录因子型生物传感器在开发与应用方面的最新进展。此类传感器不直接检测酶或代谢途径产物，而是利用遗传编码报告基因产生可区分表型，从而以颜色、抗性或荧光替代繁琐的化学检测。文章介绍了三类传感器：构象型报告蛋白（如FRET开关）、RNA开关以及基于转录调节蛋白的系统...
2,4,6-三硝基甲苯（TNT）是常见炸药和有毒污染物，广泛存在于土壤、水体和空气环境中，对生态安全和人体健康构成威胁。传统检测多依赖HPLC、GC-MS、SERS等仪器方法，设备昂贵且样品处理复杂。本研究基于合成生物学策略，利用大肠杆菌K-12 MG1655对TNT的生理响应，构建包含近5400个元件的基因组启动子文库，并通过lu...
富马酸既是肿瘤代谢物，也是食品腐败指示物，但缺乏低成本、快速的定量方法。本研究开发了一种基于细菌内向电子流的电化学全细胞生物传感系统，用于富马酸定量。作者表征了希瓦氏菌 MR-1（Shewanella oneidensis MR-1）对富马酸产生的敏感内向电流响应，即电子从电极流入细菌，并在无需基因工程改造的情况下构建了电化学富马酸...
睾酮可被 Comamonas testosteroni 降解，其 3,17β-羟基类固醇脱氢酶（3,17b-HSD）是睾酮诱导的关键酶，属于短链脱氢酶/还原酶（SDR）超家族。研究发现 bhsd 基因上游 2.4 kb 调控片段可响应类固醇并启动 bhsd 表达。为将该顺式调控元件用于类固醇检测，构建了 pK2.4-EGFP-4 和...
本文开发了一种基于氧化葡糖杆菌（Gluconobacter oxydans）的微生物生物传感器，用于2-苯乙醇（2-PE）检测及生物转化过程监测。将G. oxydans细胞固定于由海藻酸钠、纤维素磺酸和聚(亚甲基-共-胍)组成的可抛弃聚电解质复合凝胶膜中，并将该膜附着于微型Clark氧电极表面，构成全细胞安培生物传感器。2-PE被细...
为保障饮用水安全，本文提出一种用于实时、广谱监测水中潜在毒性污染物的在线生物传感器系统。该系统以发光大肠杆菌生物报告菌株 TV1061 为识别元件，将其包埋于藻酸钙水凝胶中并固定于多模光纤探针尖端，通过光电倍增管检测细菌受毒性物质诱导后产生的生物发光信号。研究重点优化了蠕动泵流路、光纤探针固定结构、流路单元以及细菌培养基浓度等参数：...
基于活细胞的生物传感器对目标刺激具有高度敏感性，但现有方法多依赖功能启动子报告基因，适用范围有限。本研究聚焦参与细胞应激分子机制的长非编码RNA（lncRNA），将其作为新型生物传感材料。作者以HEK293细胞为传感单元，筛选出对环己酰亚胺应激响应的三种lncRNA：GAS5、IDI2-AS1和SNHG15，并构建全长表达载体进行过...
本文提出一种用于在线连续水质监测的流池生物传感器概念验证，其传感实体为活体重组报告菌，可在目标化合物存在时产生荧光或生物发光信号。流池核心为一次性多孔氧化铝（PAO）芯片，其刚性平面表面可保留传感微生物，高孔隙率使样品和必需营养物能够无阻碍接触。研究首先将“裸”PAO芯片置于含不同浓度模型毒物的固体琼脂上，证明细菌报告菌可产生剂量依...
纸基分析装置可在实验室内外回答多种分析问题。本文首次利用酵母构建全细胞纸基生物传感器装置（BioPAD）。该生物基纸基分析装置对四环素类抗生素敏感，可用于药品质量控制及液体中抗生素污染检测。BioPAD 可在 30–10,000 μg/mL 范围内定性区分多西环素的存在或缺失。在对常用于疟疾预防的多西环素片剂进行分析时，BioPAD...
为开发高通量筛选高产苹果酸微生物的系统，作者构建了基于嵌合双组分系统（TCS）的大肠杆菌苹果酸生物传感器。苹果酸是 C4 二羧酸和 TCA 循环中间物，在医药、化妆品和食品工业中重要，但现有 DcuS/DcuR 系统在有氧条件下对苹果酸响应饱和，不适合作为有氧传感器。基于大肠杆菌 MalK 与枯草芽孢杆菌 MalK 及大肠杆菌 Dc...
本文提出一种由遗传工程微生物细胞群体构成的分布式分类器概念设计。其核心思想是用大量弱分类器或简单分类器组成复杂分类器：构建具有随机化合成生物传感器电路的主细胞群体，使其对作为输入向量的化学信号具有宽范围敏感性。随机敏感性通过在前端元件中引入随机控制序列（如核糖体结合位点，RBS）构建合成基因电路库实现。训练过程通过依次呈现正、负输入...
为大规模筛查潜在环境神经毒素，微电极阵列（MEA）神经元生物传感器具有重要价值。鸡前脑神经元（FBNs）来源丰富、成本低且易分离，但传统体外培养寿命通常不超过14天，且自发尖峰活动（SSA）难以建立和检测。本研究将不同胚胎日龄的鸡前脑神经元以3000 cells/mm2高密度接种于60电极MEA芯片，采用含2% B27、10% FB...
近年来，全细胞声学传感在监测细胞骨架对形态调节剂响应方面受到关注。本文展示石英晶体微天平带耗散（QCM-D）技术实时检测程序性细胞死亡过程中细胞-基底界面最早形态变化的潜力。人乳腺癌细胞MCF-7生长在胎牛血清蛋白包被的金传感器表面，并置于连续介质流动的动态条件下。通过监测频率漂移和耗散漂移，追踪细胞暴露于已知凋亡诱导剂丝裂霉素（s...
甲基营养酵母 Pichia angusta VKM Y-2559 和产油酵母 Cryptococcus curvatus VKM Y-3288 被包埋于由正硅酸乙酯（TEOS）、疏水添加剂甲基三乙氧基硅烷（MTES）和造孔剂聚乙二醇（PEG）组成的双模态硅-有机溶胶-凝胶基质中。在优化的碱性催化条件下，酵母细胞成为硅-有机胶囊的成核...
生物传感器是具有高灵敏度、便携性、样品用量少和使用简便等特点的分析装置，可用于对人体重要分析物进行定性和定量监测。砷（As）在自然界中广泛存在，并对生物体具有高度毒性，因此需要在水、土壤、农业和食品样品中频繁测定。本综述旨在总结迄今为止在砷生物传感器开发方面取得的进展，重点介绍基于重组全细胞或某些结合砷的寡核苷酸或蛋白质的传感器。文...
雌激素受体α（ERα）是调控乳腺生理和乳腺癌发生的关键转录因子。本研究利用自建 siRNA 文库，对核心调节因子、转录修饰因子、信号分子和 DNA 损伤应答蛋白进行筛选，以鉴定 ERα 介导转录调控的新型调节因子。筛选基于显微镜成像、多终点雌激素响应生物传感器细胞系平台，可同时检测 ERα 蛋白水平、核转位、染色质重塑和报告基因 m...