本文建立了一种用于筛选 NADPH 依赖酶（如立体特异性醇脱氢酶）的超高通量单细胞检测系统。该系统基于大肠杆菌含 [2Fe−2S] 簇的转录调控因子 SoxR：SoxR 的铁硫簇处于氧化态时可激活 soxS 表达，处于还原态时不激活；而 SoxR 的还原由 NADPH 依赖还原酶维持。当细胞中 NADPH 消耗增加时，SoxR 还原...
本研究构建了两种可用于大肠杆菌代谢工程的黄酮类化合物生物传感器。传感器由异源转录调控因子与自荧光蛋白报告系统组成：来自Herbaspirillum seropedicae SmR1的转录激活因子FdeR可响应柚皮素（naringenin），而来自Bacillus subtilis的阻遏蛋白QdoR可被槲皮素（quercetin）和山...
神经紧张素受体1（NTSR1）是G蛋白偶联受体（GPCR）家族成员，其天然配体神经紧张素（NT）是中枢神经系统神经调节肽，并参与多种致癌过程，因此NTSR1是医药与治疗领域的重要分子靶点。本研究构建了一种基于荧光报告的微生物酵母生物传感器，用于监测人NTSR1信号对其激动剂的激活。为提高传感器灵敏度，作者对携带GFP报告基因的酵母菌...
本研究调查并验证了一种新型全细胞细菌生物传感器，该传感器可响应阿糖胞苷（ara-C，cytarabine）的活性代谢物阿糖胞苷三磷酸（ara-CTP）并发出光信号。该传感器被设计为适用于外周血或骨髓细胞的体外检测法，可在一个工作日内获得临床结果。ara-C是治疗急性髓系白血病（AML）的关键药物，AML治疗决策通常需在同一天内完成，...
生物发光技术已广泛应用于生物传感器，其中天然发光细菌费氏弧菌（Vibrio fischeri）常用于水毒性分析。本研究评估了两种新克隆的甲虫荧光素酶用于大肠杆菌“光关闭”（light off）毒性生物传感器的适用性：Macrolampis 萤火虫荧光素酶和 Pyrearinus termitilluminans 叩头虫荧光素酶。结果...
本研究基于稳定表达 Nfkb-RE/GFP、Fabp4-P/CFP 和 Nrf2-P/YFP 荧光报告基因的 3T3-L1 前脂肪细胞系，建立三种全细胞荧光生物传感器，通过报告脂肪细胞荧光变化鉴定营养保健品的炎症、脂肪生成和抗氧化状态。作者用 LPS、罗格列酮（BRL）和全反式视黄酸（RA）验证体系，并检测山竹黄烷酮芒果苷（MGs）...
本研究开发了一种基于大肠杆菌（Escherichia coli）转录应答的全细胞生物传感器检测方法，用于同时检测氧化锌纳米颗粒（ZnO nanoparticles, ZnO NPs）的两种毒性机制。其一，ZnO 纳米颗粒在分散体系中溶解并释放 Zn2+，通过锌离子外排基因 zntA 和锌离子摄取基因 znuABC 的转录变化进行识别...
本研究采用基于细胞的电化学阻抗生物传感方法评估石墨烯纳米片的细胞毒性。该传感器将指叉式氧化铟锡（ITO）电极集成于自制微型培养箱中，并置于倒置光学显微镜载物台上，实现电化学测量与细胞光学监测同步进行。在10 mM K3[Fe(CN)6]体系中，指叉ITO电极的阳极峰电流（Ipa）和阴极峰电流（Ipc）与扫描速率呈良好线性，R2分别为...
本研究开发了一种量子点（QD）偶联的大肠杆菌（E. coli）全细胞生物传感器，即 E. coli–QD 生物偶联物，作为探测细胞损伤的新型分子工具。该生物偶联物保持存活，并在 585 nm 处呈现荧光发射。扫描电子显微镜（SEM）分析表明，QD 被固定在大肠杆菌细胞表面，共聚焦显微镜进一步可视化了细胞表面 QD 的荧光。E. co...
本文报道了通过基因工程构建发光磁细菌（BL-MTB）并将其集成到微流控分析装置中，形成便携式毒性检测系统。作者将 Magnetospirillum gryphiswaldense MSR-1 菌株改造为组成型表达红色发光素酶（CBR），其生物发光信号与细菌活力直接相关。利用细菌自身磁性作为“天然执行器”，可在芯片内将细胞从反应区转移...
本研究设计并验证了一种用于大肠杆菌中木糖检测的基因回路。作者将编码木糖结合蛋白（XBP）的 xylF 基因克隆至 pT7T3 18U 载体，置于枯草芽孢杆菌 Pbsu 组成型启动子下游，并将绿色荧光蛋白（GFPuv）编码序列置于 xylF 启动子（PxylF）控制下，构建 pT7T3-GFP-XBP。在 xylF 敲除的大肠杆菌 J...
本研究开发了一种新型人工神经网络（ANN）系统，用于检测和分类食品及农产品中的农药残留。该ANN以定制方式与基于生物电识别检测（BERA）的细胞生物传感器耦合，可在3分钟内同时检测8个样品。系统利用三种不同培养细胞系对三类农药（氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类和有机磷类）的电生理响应时间序列数据进行训练，并通过特征提取将360点电位时间序...
金（Au）的地球化学勘探对矿业日益重要。现有 Au 分析通常需将野外样品送至实验室，采用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）或仪器中子活化分析（INAA）测定，结果往往需数周，延误勘探进程。因此，可用于现场分析的 Au 生物传感器具有重要价值。本研究利用沙门氏菌鼠伤寒血清型中可被 Au(I/III) 复合物选择性诱导的 golTSB...
开发简单、便携、低成本、快速的有毒重金属检测与监测方法对保障人类和环境安全具有重要意义。本文报道了植物螯合肽合成酶（PC synthase, PCS）在镉（Cd）新型荧光传感平台中的应用。首先构建了表面工程化酵母细胞，在其表面展示拟南芥 PCS1（AtPCS1）并保持酶活性。该传感器基于 AtPCS1 展示酵母细胞在 Cd 浓度依赖...
细菌呼吸基因 nuoA 曾被用作安培法全细胞生物传感器中检测四环素（Tet）的报告基因。该检测对 Tet 响应灵敏，但高 Tet 浓度下信号下降，可能部分源于转基因过表达；零 Tet 时背景信号也较高，可能因 nuoA 表达未完全抑制。为降低过表达，将传感器细胞在 15 °C 下与 Tet 孵育，并用低拷贝质粒 pBR322 替代高...
利用电细胞-基底阻抗传感（ECIS）监测脊椎动物细胞单层阻抗，可为多种化学毒物提供敏感的毒性测量。基于细胞的化学毒物现场检测的主要限制，是在传感器使用前难以长期维持细胞活力。本研究旨在鉴定适合野外条件下ECIS毒性传感的细胞系。在封闭流体生物芯片上筛选多种无脊椎和脊椎细胞系，评估其在最少维护条件下长期储存的能力。10个细胞系中3个表...
本文报道利用截短冰核蛋白INPNC和Lpp-OmpA融合蛋白作为锚定基序，在大肠杆菌细胞表面共展示有机磷水解酶OPH和对硫磷水解酶MPH-绿色荧光蛋白GFP融合蛋白。通过细胞分级、Western blot、蛋白酶可及性实验和免疫荧光显微镜证明两种融合蛋白均定位于外膜表面，且外膜锚定不影响细菌生长和细胞活力。重组菌株可作为全细胞生物催...
本研究基于β-半乳糖苷酶活性开发了一种简单、灵敏的生物传感器，用于天然样品中toxoflavin（对多种植物、真菌、动物和细菌有毒）的测定。所提出的toxoflavin检测方法适用于产毒细菌或受毒素污染食品，操作简便且成本低。已知引起水稻谷粒腐烂和多种大田作物枯萎的Burkholderia glumae在LysR型转录调控因子ToxR及...
本文报道了一种用于监测 Baeyer–Villiger（BV）生物转化的全细胞安培生物传感器。该传感器由过表达环戊酮单加氧酶（CPMO）或环己酮单加氧酶（CHMO）的基因工程大肠杆菌（E. coli）固定在由纤维素磺酸、海藻酸钠和聚(亚甲基-co-胍)构成的固体聚电解质复合（PEC）凝胶膜中，并附着于微型化氧电极表面。BV 氧化可区...
许多革兰氏阴性植物病原菌利用 N-酰基高丝氨酸内酯（AHL）介导的群体感应（QS）系统调控其毒力性状。利用群体淬灭（QQ）细菌干扰 QS 以保护植物免受病原菌侵害，是一种可持续的生物防治策略。本研究探讨了烟草叶表栖居 QQ 菌株的普遍性和多样性。共筛选 1177 株叶际分离菌，使用生物传感器 Chromobacterium viol...