许多高附加值重组蛋白（如治疗性糖蛋白）依赖哺乳动物细胞培养生产，优化其产量需要实时监测细胞代谢，包括营养消耗和代谢废物积累。乳酸是糖酵解产生的代谢废物，过量积累会降低细胞生长和蛋白表达，并可能改变糖基化。现有乳酸检测方法在成本、灵敏度和稳健性方面受限。为此，作者基于大肠杆菌 lldPRD 操纵子构建了一种全细胞乳酸生物传感器，并成功...
随着工程化纳米颗粒（NPs）应用扩大，亟需高通量、灵敏的纳米安全性评价方法。本研究构建了双荧光全细胞生物传感器，用于快速监测纳米颗粒毒性。将含 mCherry 报告基因的生物传感器质粒瞬时转染人细胞，mCherry 分别由激活蛋白 1（AP-1）、白细胞介素 8（IL8）或 B 细胞易位基因 2（BTG2）诱导启动子调控；同一质粒中...
本研究利用分子生物学技术构建了两个由RAD54启动子调控的酵母增强绿色荧光蛋白（yEGFP）报告载体pR1558-yEGFP和pR406-yEGFP，分别包含约1558 bp和406 bp启动子序列，并转化酿酒酵母用于遗传毒性化合物筛选，所得生物传感器命名为W303-1A/R1558-yEGFP和W303-1A/R406-yEGFP...
本文报道了一种用于在体内研究胰腺β细胞功能的细胞基生物传感器。该生物响应细胞模型基于稳定表达基因编码cameleon荧光钙传感器YC3.6cyto的INS-1E胰腺β细胞。通过单细胞筛选、克隆扩增、功能测试和体外封装实验，作者鉴定出适合封装的INS-1E-YC3.6cyto克隆。该克隆细胞聚集体被装载到基于平面多孔膜的细胞宏观封装装...
工程化细胞疗法是治疗多种疾病的新兴策略，但需要新工具使细胞感知并响应可溶性胞外因子，以反映生理状态和局部环境。本文报道了一种基于模块化胞外传感器架构（MESA）的生物传感器工程策略。作者开发了可感知血管内皮生长因子（VEGF）的 MESA 受体，并在响应时分泌白细胞介素-2（IL-2）。将该受体导入人 T 细胞后，实现了自然界中不存...
为快速、简便地评估环境样品的潜在毒性，报告基因检测应运而生。该方法利用经遗传工程改造的测试细胞（生物报告器），使其在受到毒性刺激后表达易于定量的报告蛋白，从而产生可测信号。细菌因响应快、成本低、保存方便、易于操作和遗传改造，成为理想的生物报告器。文中综述了用于一般毒性和遗传毒性评估的多种细菌生物报告器，以及用于内分泌干扰物和二噁英样...
电子烟作为传统香烟的替代品被广泛使用，但其安全性尚未充分确立。本文展示并验证了一种分析方法，利用应激特异性重组发光细菌细胞（RBCs）作为全细胞生物传感器，区分电子烟油（e-juice）和可溶电子烟油气溶胶（SEA）的有害效应。这些 RBCs 携带由特定启动子严格调控的 luxCDABE 操纵子，分别响应 DNA 损伤（recA）、...
基于报告菌株对特定刺激响应的全细胞生物传感器，是监测特定环境条件或化学物质存在的稳健且低成本手段，在药物发现中常用于从大量细菌或真菌菌株中筛选抗菌化合物。本文描述了一种基于生物发光的枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）生物传感器在发现细胞壁活性物质中的应用。该系统以特征明确的 PliaI 启动子为核心，该启动子可被多种...
肾细胞癌（RCC）晚期癌细胞常高表达富含唾液酸的糖蛋白，使其更容易进入血液或尿液，而传统血液诊断复杂且耗时。本研究开发了一种简便、无创的电化学细胞生物传感器，用于尿液中 RCC 的早期检测。该传感器以金电极为基底，通过循环伏安法将聚吡咯（PPy）与牛血清白蛋白包覆银亚微米颗粒（Ag@BSA）共沉积，形成兼具导电性、生物相容性和低细胞...
本研究考察了壳聚糖基纳米胶囊（NC）与大肠杆菌群体感应报告菌株之间的相互作用。NC 平均水动力直径约114–155 nm，多分散系数约0.127，ζ电位约+50 mV。作者采用动态光散射（DLS）和纳米颗粒追踪分析（NTA）对 NC 进行表征，并测定单位体积内 NC 的绝对浓度。通过离心、DLS 和 NTA 实验，确定 NC 与细菌...
生物层干涉（BLI）是一种成熟的光学无标记技术，用于研究生物分子相互作用。本文首次报道基于细胞的BLI（cBLI）应用，可在无标记条件下实时监测活细胞内的信号转导。将人A431上皮样癌细胞捕获到胶原包被的生物传感器上并进行血清饥饿处理，随后暴露于靶向不同受体的激动性化合物，同时记录cBLI信号。表皮生长因子（EGF）刺激表皮生长因子...
基于报告基因的全细胞生物传感器可在实验室条件下高选择性和高灵敏度地检测水中有毒金属，但要转化为商业在线水分析仪，必须针对现场条件和成本进行优化。本文围绕细菌宿主与报告基因选择，比较了基于组成型启动子的全局毒性传感器和基于砷酸盐诱导Pars启动子的砷酸盐传感器。结果显示，五种大肠杆菌菌株携带两种lux型传感器时生物发光水平差异显著，说...
溶菌酶是存在于泪液、唾液、血清和尿液等生物体液中的酶，在白血病、肾脏疾病及多种炎症性胃肠道疾病中水平升高。本文报道了一种基于溶菌酶生物活性而非生物亲和识别的新型溶菌酶传感概念：在表面等离子共振（SPR）金界面上，通过聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDDA）与氧化石墨烯（GO）的静电层状组装构建稳定界面，并吸附溶菌酶裂解性微球菌（Micro...
本研究旨在建立一种实时检测组胺释放的方法，并检验醛固酮孵育是否能诱导离体灌注小鼠肠系膜动脉释放组胺。作者以负载 Fura-2 钙指示剂、稳定转染小鼠组胺 H1 受体的 HEK-293 细胞（HEK-H1）作为生物传感器，通过荧光成像监测细胞内 Ca2+ 瞬变峰值，从而间接反映组胺对 H1 受体的激活。结果显示，该生物传感器对生理相关...
本研究将多种重组生物发光细菌与酵母雌激素活性检测相结合，用于快速评估污水及海水样品的生物效应。所用大肠杆菌菌株分别携带 katG、sodA、grpE、fabA 和 LITE2 应激响应启动子驱动的 luxCDABE 报告基因，可响应羟基自由基、超氧阴离子、蛋白损伤、细胞膜损伤和细胞毒性；酵母 BY4741 携带人雌激素受体和受雌激素...
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...
由于镍对生物体有害，水中镍的检测具有重要意义，全细胞生物传感器提供了一种替代方案。本研究旨在构建一种发光细菌生物传感器，用于高特异性、低检测限地检测镍。该传感器基于大肠杆菌 RcnR 镍/钴金属调节因子及其天然靶启动子 PrcnA 与 lux 报告基因的融合回路。为将 RcnR 改造为镍特异性识别元件，作者测试了多个点突变并保留 C...