Influence of the
费氏弧菌 LuxR 与阿利维氏弧菌 LuxR1、LuxR2 是群体感应（QS）转录激活蛋白，可在自诱导物（3-氧己酰基-L-高丝氨酸内酯）存在时激活 luxICDABEG 启动子。在阿利维氏弧菌中，luxR 基因受 HNS、CRP、LitR 等调控。本研究考察 luxR 表达水平对 LuxI/R 群体感应系统功能的影响，并改进用于自...
A dual electro-optical biosensor based on Chlamydomonas reinhardtii immobilised on paper-based nanomodified screen-printed electrodes for herbicide monitoring.
除草剂在农业中的滥用导致土壤和水体污染，并威胁生态系统。藻类生物传感器因高灵敏度、低成本和生态友好而成为有效分析工具。本文报道了一种用于除草剂监测的双光电化学生物传感器，其识别元件为固定在碳黑纳米修饰纸基丝网印刷电极上的衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）全细胞。作者系统筛选并表征了28个衣藻遗传变异株，以CC...
In Vivo Activity of Genetically Modified Cells Preseeded in Rat Vascularized Composite Allografts.
血管化复合异体移植（VCA）已革新手部和面部重建外科，但仍需降低免疫排斥风险并减少全身免疫抑制副作用。本研究旨在评估预植入VCA移植物的基因改造细胞群体的定植与存活能力，使其作为局部生物传感器在体内报告并调节移植物状态。作者将经慢病毒转导、可分泌海肾荧光素酶（gLuc）的大鼠成纤维细胞作为细胞生物传感器，纳入同基因大鼠异位部分后肢移...
High-Throughput Screening of an Octanoic Acid Producer Strain Library Enables Detection of New Targets for Increasing Titers in
辛酸是一种具有工业价值的化合物，可用于抗菌剂或作为生物燃料前体。通过酵母进行微生物生物合成是替代当前不可持续生产方法的有前景途径。为在酿酒酵母中提高辛酸滴度，本研究使用此前开发的基于辛酸响应 pPDR12 启动子偶联 GFP 的生物传感器，并建立适合对辛酸生产菌株文库进行高通量筛选的生物传感器菌株。通过开发、优化和执行高通量筛选方法...
A fluorescence-based yeast sensor for monitoring acetic acid.
乙酸积累表明过程因微生物组成紊乱而失衡。因此，监测乙酸浓度是控制沼气过程的重要参数。本文报道并验证了一种基于酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）的荧光全细胞生物传感器，用于检测乙酸。乙酸可诱导一组基因转录。作者将这些基因的5′调控序列（5′ URS）克隆至多拷贝质粒，以驱动红色荧光报告基因表达。编码细胞壁相关...
Tunable Multiplexed Whole-Cell Biosensors as Environmental Diagnostics for ppb-Level Detection of Aromatic Pollutants.
酚、苯和甲苯等芳香族化合物是致癌性异生物质，可污染水资源。本研究结合合成生物学与结构指导设计，构建了一套可调谐的全细胞生物传感器（WCBs）阵列。作者利用天然具有酚感知与降解能力的 MopR 遗传系统，将其引入大肠杆菌，并将下游代谢基因簇替换为荧光素酶（Luc）报告基因，使传感器能够检测低至约1 ppb 的酚，从而可直接检测饮用水允...
An autonomous bioluminescent bacterial biosensor module for outdoor sensor networks, and its application for the detection of buried explosives.
本文报道一种可野外部署的微型自主生物传感器模块（BSM），用于户外传感器网络中对环境危害物进行远距离监测与空间映射。模块以基因工程活细菌为核心传感元件，这些细菌在目标物存在时产生生物发光信号；模块内置光电电路检测并处理该生物信号，生成可远程传输的数字记录。该模块为自包含单元，可独立工作，也可作为传感器网络节点。文中构建的BSM用于检...
A Membrane Filter-Assisted Mammalian Cell-Based Biosensor Enabling 3D Culture and Pathogen Detection.
本研究开发了一种膜滤器辅助的哺乳动物细胞生物传感平台，以聚酯膜作为三维细胞培养支架，使细胞通过物理附着生长。膜经乙醇处理提高表面疏水性，诱导细胞在重力作用下稳定沉降。与常规二维培养相比，三维膜支架可提供更长的细胞培养时间（最长16天）。为实际应用，作者用3D打印制备圆柱形卡式装置，内部堆叠支架膜，既能维持一定体积的培养基，又能以流式...
Artificial electrochemically active biofilm for improved sensing performance and quickly devising of water quality early warning biosensors.
开发用于实时水质预警的电化学活性生物膜（EAB）生物传感器的主要挑战是EAB形成需要数天至数周。除制备过程繁琐耗时外，自然形成的EAB即使在同一实验条件下也难以输出可重复电信号，因而备受关注。为解决这些问题，本研究以海藻酸钠为固定化剂包埋Shewanella oneidensis MR-1，在不到1 h内制备EAB并构建生物传感器。...
A Whole-Cell Bacterial Biosensor for Blood Markers Detection in Urine.
尿中早期发现血尿对感染、肾病、血吸虫病和癌症等严重疾病的治疗至关重要，因此亟需低成本、可携带的尿血检测生物传感器。本文设计了一种超灵敏全细胞细菌生物传感器，并与光电测量模块联用，用于检测尿中血红素。血红素是红细胞裂解后释放的成分。该细菌传感器由携带血红素敏感合成启动子并整合来自发光杆菌 luxCDABE 荧光素酶报告基因的大肠杆菌组...
Development and performance characteristics evaluation of a new Bioelectric Recognition Assay (BERA) method for rapid Sars-CoV-2 detection in clinical samples.
随着新冠疫情第二波持续，快速且低成本诊断方法十分必要。本研究开发并评估一种新的生物电识别检测（BERA）方法，用于临床样本中SARS-CoV-2检测，并探讨其作为即时检测（POC）测试的潜力。所有测试均使用EMBIO Diagnostics开发的定制便携硬件完成。研究采用110个RT-PCR阳性样本和136个阴性样本，用于确定系统检...
Microbial exopolysaccharide production of Streptococcus thermophilus and its antiquorum sensing activity.
近年来，微生物外多糖（EPS）生产受到关注，低成本底物是降低生产成本的关键。本研究以酸奶（S2）、克菲尔（S3）来源的嗜热链球菌（S. thermophilus）分离株及 ATCC 19258（S1）为对象，采用不同果浆研究其 EPS 产量。菌株经形态学和 16S rRNA 序列分析鉴定。EPS 含量以葡萄糖为标准，采用酚-硫酸法分...
Improving the design of an oxidative stress sensing biosensor in yeast.
基于转录因子（TF）的生物传感器在提高生物制造产量、大规模功能筛选和环境监测中已证明有用。多数酵母 TF 生物传感器由天然启动子构建，保留较大 DNA 片段且与宿主基因组同源性较高，可能增加生物工程难度。因此需要探索更小的合成生物传感器，以扩展酵母基因表达调控选项。本文提出一种系统方法，改进酿酒酵母中基于 Yap1 转录因子的氧化应...
Microfluidic Based Whole-Cell Biosensors for Simultaneously On-Site Monitoring of Multiple Environmental Contaminants.
环境监测污染物对主动环境管理和污染控制至关重要。近年来，全细胞生物传感器因可实时、低成本检测多种污染物而受到关注，但数据采集、多污染物检测、信号延迟和生物安全问题限制了现场应用。微流控系统通过集成生物传感器有望解决上述挑战。本文展望了一种新型微流控全细胞生物传感器（MWCB），用于同时监测多种环境污染物，并提出提高特异性、灵敏度和准...
Bioreporters for direct mode of action-informed screening of antibiotic producer strains.
天然产物研究中快速去除已知化合物、释放新活性物质发现能力是重大挑战。本文建立了一种基于 Bacillus subtilis 全细胞生物报告菌的琼脂筛选方法，用于抗菌活性与作用机制（MOA）联合初筛。作者将 yorB、yppS、bmrC、ypuA 和 liaI 应激诱导启动子分别与 lacZ 报告基因融合，并整合到 B. subtil...
Understanding the Mechanism of Formation of a Response to Juglone for Intact and Immobilized Bacterial Cells as Recognition Elements of Microbial Sensors: Processes Causing the Biosensor Response.
微生物反应器传感器（基于新鲜收获的完整微生物细胞）或微生物膜传感器（基于固定化微生物细胞）可作为研究生物传感器响应形成过程的便捷工具，例如酶的性质或代谢特征。然而，仅研究其中单一过程时，生物传感器响应的形成机制尚未被完全理解。本文报道了以完整和固定化细菌细胞作为识别元件时，对胡桃醌（juglone）响应的形成研究。结果表明，活性氧（...
Whole-Cell Biosensors Aid Exploration of Vanillin Transmembrane Transport.
基于转录调控蛋白（TRP）的全细胞生物传感器目前应用广泛。本文证明其在筛选小分子细胞外排泵和内排泵方面具有巨大应用潜力。首先，通过改变 TRP VanR 的配体特异性，构建了香草醛全细胞生物传感器，并以该传感器作为高通量筛选工具，从随机基因组突变库中筛选出香草醛产量提高的菌株。研究发现，AcrA 蛋白失活会导致胞内香草醛浓度显著升高...
Homogentisic Acid-Based Whole-Cell Biosensor for Detection of Alkaptonuria Disease.
临床需要简单、定量的工具检测黑尿病患者体内的尿黑酸。本研究报道了一种基于绿色荧光蛋白表达的全细胞生物传感器，用于检测尿黑酸并辅助诊断黑尿病。该传感系统利用从铜绿假单胞菌基因组中分离的 hmgA 启动子序列，构建 phmgA::GFP 转录融合模块。为提高灵敏度，作者将该传感模块转入多个在苯丙氨酸和酪氨酸经尿黑酸代谢步骤中受损的转座子...
Integrating continuous hypermutation with high-throughput screening for optimization of cis,cis-muconic acid production in yeast.
定向进化是优化蛋白质和代谢反应的有效方法，但通常需要在突变、筛选和扩增之间反复迭代，劳动密集且受初始序列空间与筛选通量限制。本文建立了一种整合连续超突变与高通量筛选的定向进化工作流，用于代谢途径酶优化。该工作流利用正交复制系统OrthoRep在酿酒酵母中持续生成目标酶变体，并采用基于转录因子的生物传感器对最佳性能变体进行高通量分选。...
Development of Cadmium Multiple-Signal Biosensing and Bioadsorption Systems Based on Artificial
遗传工程尤其是合成生物学的发展推动了新型金属生物传感器的构建。本研究基于假单胞菌 Pseudomonas putida 来源的 cad 操纵子，设计并构建了翻译偶联的人工 cad 操纵子，成功开发了单信号、双信号和三信号输出的 Cd(II) 全细胞生物传感器。三种传感器均能检测 0.1–3.125 µM Cd(II)，报告信号随浓度...