职业环境中高污染生物气溶胶暴露与疾病风险增加相关，但缺乏准确预测复杂生物气溶胶免疫病理潜力的决定因素。由于树突状细胞在启动免疫病理反应中起关键作用，本研究考察了单个因子、组合微生物因子或高污染环境空气样品浸出液如何改变树突状细胞激活。结果显示，与单个因子相比，多种因子组合可加速并增强体外小鼠骨髓来源树突状细胞（BMDC）培养物的激活...
本研究建立了一种基于甜菜碱素（betaxanthin）合成的全细胞生物传感器筛选方法，用于高通量筛选酿酒酵母 L-酪氨酸（L-tyrosine）高产突变株。将编码酪氨酸羟化酶（TH）和 DOPA 双加氧酶（DDC）的基因导入酿酒酵母 BY4741，构建传感器菌株 NK-WT1。当培养基中存在 L-酪氨酸时，TH 和 DDC 催化其转...
病原菌常利用群体感应（QS）调控毒力因子表达，干扰 QS 是潜在抗毒力策略。本研究从虹鳟（Oncorhynchus mykiss）组织分离能降解 N-酰基高丝氨酸内酯（AHL）的细菌。以 Chromobacterium violaceum CV026 为 AHL 生物传感器，通过紫色色素 violacein 产生筛选 132 株菌，...
金黄色葡萄球菌感染可致肺炎、尿路感染，严重时引发脓毒症，已被列为严重公共卫生威胁；现有快速、低成本检测方法昂贵且耗时。本文报道将益生菌罗伊氏乳杆菌（Lactobacillus reuteri）重编程为检测金黄色葡萄球菌来源自诱导肽-I（AIP-I）的全细胞生物传感器。AIP-I 是葡萄球菌致病过程中产生的群体感应分子。作者将金黄色葡...
来自当归根的香豆素决明素（decursin）和决明素天使酸酯（decursinol angelate）具有多种生物功能。本文显示，这些化合物处理可促进 HaCaT 人角质形成细胞的伤口愈合。在不超过阈值浓度时，decursin、decursinol angelate、两者混合物以及由这些化合物制备的纳米乳剂均可增加伤口愈合；而较高浓...
合成生物学为微生物天然产物生产优化提供了强大工具，但改造菌株表型评价仍是瓶颈，尤其是生长缓慢、遗传操作困难的产抗生素放线菌。本文报道了一种基于 TetR 家族转录抑制因子 PamR2 的抗生素特异性全细胞生物传感器，用于识别和优化抗生素生产者。该传感器由配体响应转录因子、依赖其调控的启动子以及报告或抗性输出模块组成，可直接检测并定量...
无标记细胞检测利用生物传感器为 G 蛋白偶联受体（GPCR）信号研究提供新途径。与传统体外终点检测不同，该方法可在实时条件下测定受体介导的整合细胞反应，而非单一下游通路。本研究评估无标记全细胞阻抗生物传感器系统 xCELLigence 在代谢型谷氨酸受体 2（mGlu2）药理学研究中的应用。mGlu2 是精神分裂症、抑郁症等精神疾病...
本文报道了一种基于基因工程微生物的全细胞生物传感器，并将其与智能手机荧光诊断系统结合，用于纸基器件上检测人尿中的金离子。作者以重金属耐受菌 Cupriavidus metallidurans 为底盘，导入来自 Ralstonia eutropha H16 的 CueR 调控子，使红色荧光蛋白基因 rfp 受 CueR 激活启动子 P...
本研究构建了毒性生物传感器 Acinetobacter baylyi Tox2，其宿主为 A. baylyi ADP1，携带新的高拷贝质粒 pWH1274_lux，用于快速检测重金属污染海水的细胞毒性。luxCDABE 报告基因盒被位点特异性插入 pWH1274_lux 中组成型启动子 Ptet 下游并受其控制，使菌株生物发光强度随...
膜转运体的功能与底物特异性研究受限于实验数据不足，且序列-功能关系难以预测。本文利用配体响应型生物传感器系统，将底物摄取与大肠杆菌生长偶联：只有当细胞表达能转运特定配体的转运体时，配体进入细胞并磷酸化为硫胺素焦磷酸（TPP），TPP 结合核糖开关，启动抗生素抗性基因表达，使细胞在抗生素选择培养基中存活。作者将该合成选择系统用于定向进...
随着证据积累，N-酰基高丝氨酸内酯（AHL）介导的群体感应（QS）和群体淬灭（QQ）在海洋环境中的重要性日益受到关注，但多数数据来自特定微生境，自由生活海洋细菌中的相关活性仍不清楚。本研究分析了地中海90 m和2000 m深度获得的605株可培养细菌的QS和QQ活性，并在同一采样点15–2000 m不同深度的宏基因组数据中搜索潜在Q...
全细胞催化剂能够催化多步反应，生成工业生物技术或制药领域所需的合成困难化合物，是合成化学的重要工具。然而，细胞催化网络复杂且模型预测能力有限，常需以高通量方式筛选大量半理性构建的变体以发现更优催化剂。本文提出一种空间和时间高效处理超大规模（10^7）重组细胞催化剂库的方法，可在一次高度并行操作中于1分钟内完成整个库的表型表征和阳性变...
植物化学物因选择性压力较小，被视为控制细菌感染的潜在替代策略。本研究考察槲皮素（quercetin）和汉黄芩素（baicalein）游离形式及壳聚糖纳米胶囊形式对大肠杆菌 Top10 生物传感器菌株群体感应（QS）和生物膜形成的抑制作用，并评估其对 MDCK-C7 细胞的细胞毒性。所用壳聚糖分子量约 115,000 g/mol，脱乙...
开发了一种基于细胞的电化学生物传感器，用于测定从干腌宣威火腿中分离的 Asp-Leu-Glu-Glu（DLEE）的抗氧化活性。构建覆盖银纳米线（Ag NWs）的铂化金电极（Pt NPs/GE），通过循环伏安法（CV）、差分脉冲伏安法（DPV）和电化学阻抗谱（EIS）检测 H2O2 氧化还原信号。最佳条件下，修饰电极检出限为 0.12...
荧光蛋白广泛用于监测天然与合成基因回路，但只能用于透明体系，难以在土壤和沉积物等不透明基质中非破坏性测量基因表达。本文提出一种比值型气体报告方法，用于在难以成像的环境基质中连续监测基因表达。该方法中，乙烯形成酶（EFE）组成型表达并持续合成乙烯（C2H4），用于指示活菌数量；甲基卤化物转移酶（MHT）基因置于条件启动子控制下，在目标...
建立工业上具有竞争力的木质纤维素发酵过程的关键挑战之一，是利用酿酒酵母 Saccharomyces cerevisiae 实现高效混合糖发酵。尽管代谢工程策略已成功，重组酵母对木糖的同化速率仍显著低于首选碳源葡萄糖。此前我们建立了体内生物传感器菌株 TMB371X，将主要糖信号通路中的不同启动子（HXT1/2/4p、SUC2p、CA...
感染诊断领域迫切需要更简便、易用的检测工具，但细菌培养仍是金标准。本文提出一种替代方案，证明全细胞细菌生物传感器可高效检测外耳道炎患者中的铜绿假单胞菌感染。检测基于生物传感器与铜绿假单胞菌大量产生的挥发性化合物2-氨基苯乙酮（2-AA）之间的特异性结合。研究收集26名外耳道炎症状受试者的耳部脓液，将生物传感器检测结果与金标准培养法及...
汞污染是全球性环境与健康威胁，亟需简单、灵敏、快速的痕量汞检测方法。本文报道了一类基于群体感应正反馈回路的高灵敏全细胞汞生物传感器。作者将来自费氏弧菌的 luxI-luxR 型群体感应系统与来自 Cupriavidus metallidurans CH34 的汞特异性 merR 操纵子整合到大肠杆菌中，构建 QS1、QS2、QS3 ...
本文提出一种基于活细菌传感菌株发光诱导、并集成于便携式无透镜CCD光学分析仪LumiSense的快速简便方法，用于食品样品中抗生素残留的灵敏检测。以环丙沙星为模型抗生素，工程化大肠杆菌在检测到目标物后通过recA启动子诱导luxCDABE生物发光基因表达，产生剂量依赖的光信号。系统响应时间为20–80 min，牛奶、蛋清和鸡精中的检...
生物传感器可实时监测特定小分子并精确调控基因表达，但调节其性能的策略仍较少。本文报道在大肠杆菌中构建可调节的腐胺生物传感器。作者利用天然腐胺响应阻遏蛋白 PuuR 作为识别元件，将其同源操纵子 PuuO 插入强启动子 tac 等序列中，构建合成启动子 TacR2，以控制下游绿色荧光蛋白 GFPmut3 的表达。该传感器对腐胺具有特异...