锌、铅和镉是环境中广泛存在且易在土壤中累积的金属痕量元素。本研究评估生物传感器作为提供受污染土壤中此类金属生物可利用性数据的工具。作者测试了基因工程菌株大肠杆菌 E. coli pPZntAgfp，该菌株通过绿色荧光蛋白（GFP）在细胞内积累来响应锌、铅和镉。采用流式细胞术检测金属诱导的荧光。在液体培养基中，锌在 0–25 mg/L...
维氏固氮螺菌（Azotobacter vinelandii）是重要的专性好氧固氮模式菌，为减少固定氮向环境流失，进化出多种酶和转运体。本研究通过删除脲酶基因 ureABC，使脲成为终产物，从而限制细胞对脲氮的再利用；同时构建新型氮生物传感器菌株 AZBB063：将 lacZ 置于 scrX 启动子下游，使菌落在 X-Gal 上显蓝色...
全细胞生物传感器可用于现场、低成本监测海水中来自溢油的烃类污染物。本研究比较了以大肠杆菌 W3110 和多种海洋烃氧化菌为宿主、基于假单胞菌 AlkS 转录激活蛋白及 PalkB 启动子-GFP 融合的报告系统检测正构烷烃的性能。大肠杆菌对纯烷烃响应最快，2 h 内诱导约 25 倍；Alcanivorax borkumensis 响...
本研究开发了一种新型、简便的基于细胞的电化学生物传感器，用于评估脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）和玉米赤霉烯酮（ZEN）对 BEL-7402 人肝癌细胞的单独及联合毒性。传感器以玻璃碳电极为基底，依次修饰金纳米颗粒（AuNPs）、p-氨基硫酚（PAPT）和叶酸（FA）。BEL-7402 细胞通过叶酸受体与叶酸的高亲和作用选择性粘附于电极...
本文针对 s-三嗪类除草剂在土壤和水体中的扩散及其毒性，首次开发了一种替代理化定量分析的细菌生物检测方法。作者基于 Pseudomonas sp. ADP 的 pADP-1 质粒，构建了两株发光大肠杆菌生物传感器：E. coli SM003 用于检测氰尿酸，E. coli SM004 用于同时检测莠去津和氰尿酸。该体系利用 atzR...
阐明鸡的味觉机制可为鸡饲料的创制与改良提供依据，因为口腔组织中味觉受体的特性会影响动物采食行为。本研究聚焦鸡对苦味的敏感性。作者从鸡腭组织克隆苦味受体 T2R1，构建多种表达鸡 T2R1（cT2R1）的生物传感器细胞，并筛选出其中对苦味配体响应最灵敏的 cT2R1 生物传感器。采用钙离子成像方法，鉴定出两种 cT2R1 激动剂：右美...
室内空气污染已成为日益严重的健康问题，其危害有时甚至超过室外空气质量。本文报道了一种用于室内空气毒性连续监测的生物发光液体光导垫生物传感器。该装置由非一次性监测模块和一次性钙藻酸盐垫组成，垫内固定化全细胞生物报告菌大肠杆菌TV1061。该菌株携带受细胞毒性应激调控的grpE启动子与luxCDABE生物发光报告操纵子，可在暴露于挥发性...
本研究开发了一种基于 resazurin 还原的快速荧光测量方法，用于检测厌氧消化代谢中的毒性物质或抑制剂。研究首先以兼性厌氧菌 Enterococcus faecalis 为模型生物，证明该方法在检测模型毒物五氯酚（PCP）时具有快速和灵敏的特点。结果表明，PCP 在 0.05–100 mg/L 范围内可显著改变 E. faeca...
有毒有机化合物和抗菌药物污染是多重耐药病原菌增多的原因之一，因此监测污染是控制抗菌药物耐药性的首要步骤，需要开发能够广谱、简单、灵敏且定量检测有毒化合物的工具。本研究基于假单胞菌 Pseudomonas putida 中 TtgR 阻遏蛋白调控的 ttgABC 外排泵启动子，构建了新型微生物生物传感器，并将绿色荧光蛋白（GFP）报告...
细菌生物传感器是检测环境中生物可利用重金属的简单、低成本且高效工具。本文报道了一种新型全细胞荧光生物传感装置的设计、构建与校准，可同时高灵敏地报告水样中毒性汞、铅、镉和/或金离子的存在。该装置以工程化大肠杆菌为底盘，染色体中引入 golT–GolSS77C 操纵子，并携带 pPB-GFP 报告质粒。GolSS77C 为 MerR 家...
本研究构建并评价了基于酿酒酵母的全细胞遗传毒性生物传感器。作者将酿酒酵母 Y486 分别转化携带高拷贝报告质粒的菌株，质粒中酵母优化绿色荧光蛋白（yEGFP）基因分别受 DNA 损伤诱导启动子 DIN7、PLM2 以及已建立的 RNR2、RAD54 启动子调控。当细胞暴露于潜在 DNA 损伤化合物时，相应启动子被激活，驱动 yEGF...
许多细菌利用群体感应（QS）进行细胞间通讯，该机制与细菌致病性和食品腐败有关。干扰细菌通讯是开发新型基于 QS 的抗菌药物的有吸引力策略。本研究旨在利用生物传感器菌株 Chromobacterium violaceum CV026 考察 Syzygium cumini 及其抗生物膜特性对机会致病菌的群体感应抑制活性。对 S. cum...
基于全细胞细菌的生物传感器适合检测化学物的生物可利用性与毒性效应，但通常存在响应时间长、动态范围窄和长期储存不稳定等缺点。本研究旨在制备一种性能改善的氧化应激全细胞生物传感器。作者将表达氧化还原敏感绿色荧光蛋白roGFP2的大肠杆菌DH5α固定于κ-卡拉胶（KC）凝胶基质中，构建高通量氧化应激生物传感器，用于检测类金属化合物诱导的细...
生物传感器具有内置能量供应和固有识别机制，若合理利用可能超越传统传感器。然而，现有生物传感器存在配体检测范围窄、信号输出较低以及难以整合多路信号等限制。信号整合可提高传感器特异性，并允许同时检测多种配体组合，从而指示环境或发育过程；信号放大则可提高检测灵敏度和检测范围。核糖开关有望扩大可检测配体的多样性，而合成生物学的发展为基于正交...
铜绿假单胞菌的群体感应（QS）在毒力因子产生、生物膜形成和抗微生物耐药中起关键作用。由于该菌抗菌药物耐药性不断出现，需要寻找非抗生素替代手段控制其感染。本研究旨在评价传统药用植物 Adenanthera pavonina L. 的抗 QS 活性。方法：以 Chromobacterium violaceum CV026 生物传感器菌株...
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...