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...
全细胞生物传感器利用完整细胞或生物分子元件作为识别单元，将分析物刺激转化为可测信号。本文报道一种基于多头绒泡菌（Physarum polycephalum，PP）的新型全细胞生物传感器。作者测量PP暴露于多种化学物质时的电响应，并将响应量化为振荡频率与振幅的变化。该传感器能够检测所测试的化学物质，并可通过振荡频率或振幅的特定偏移区分...
环境中的芳香污染物因其持久性和毒性对人类健康构成严重威胁。本文报道了一组基于绿色荧光蛋白报告基因和芳香响应转录调控因子（NahR、XylS、HbpR 和 DmpR）构建的芳香化合物生物传感器的设计与全面表征。通过精细调节检测元件与报告基因之间的遗传连接，实现了远高于既往报道的诱导倍数。对每种生物传感器的剂量-响应关系、动态范围及芳香...
本研究开发了一种基于枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）的全细胞生物传感器，用于评估肉类新鲜度。作者利用转录组分析鉴定了可被腐败肉释放的挥发性物质特异性激活的内源启动子，其中 sboA 启动子（PsboA）激活最强，可驱动细菌素 subtilosin 相关基因表达。随后构建 BioBrick 兼容的枯草芽孢杆菌整合质粒...
本文报道了一种基于微胶囊化费氏弧菌（Aliivibrio fischeri）的生物发光光纤生物传感器，用于水中重金属毒性的微量检测。将A. fischeri包埋于海藻酸钠微球中，利用固定菌生物发光响应的降低来反映毒性水平。研究评价了Cu(II)、Cd(II)、Pb(II)、Zn(II)、Cr(VI)、Co(II)、Ni(II)、Ag...
本研究采用全细胞生物传感器探究水相 Hg(II) 化学形态对其生物摄取的影响。报告系统为染色体插入 merR::luxCDABE 融合基因的模式革兰氏阴性大肠杆菌 E. coli ARL1，其发光强度与胞内 Hg(II) 浓度成正比。使用合成氨基多羧酸配体 EDTA、DTPA、EDDS、NTA 及天然含硫配体半胱氨酸、青霉胺、谷胱甘...
蛋白聚集体跨细胞传播或朊病毒样种子可能驱动神经退行性疾病进展。在阿尔茨海默病等tau病中，tau种子可沿神经网络经细胞间转移传播病理，但其致病作用尚未验证，且缺乏稳健的生物样本检测手段。作者构建了一种超灵敏、特异且简便的基于FRET的流式细胞术生物传感器检测法，利用稳定表达tau或α-突触核蛋白与CFP/YFP融合蛋白的细胞系，确认...
细菌生物传感器菌株可用于抗菌化合物的发现与表征。本研究将含有 recA 启动子与绿色荧光蛋白（GFP）基因转录融合的质粒导入大肠杆菌 ΔtolC 菌株，构建了一种能够选择性感知 DNA 代谢抑制剂的生物传感器菌株。该菌株通过 SOS 应答将 DNA 代谢干扰转化为 GFP 荧光信号，并据此建立了高通量检测体系。利用该体系筛选阿斯利康...
铜（Cu）因城市废物产品作为肥料施用而在农业土壤中累积。本研究报道利用亮氨酸掺入技术（Leu-PICT）在长期农业田间试验中测定土壤细菌群落对铜的污染诱导群落耐受性。结果显示，施用有机废物肥料的土壤中细菌群落对 Cu 的耐受性显著升高，并与土壤总 Cu 含量呈正相关。然而，金属形态分析和全细胞细菌生物传感器分析表明，所观察到的 PI...