本研究开发了一种基于绿色荧光蛋白的全细胞生物传感器，用于检测和定量 DNA 降解型大肠菌素诱导的大肠杆菌 SOS 应激反应。该传感器菌株为大肠杆菌 K-12 MG1655/pANO1::cda，其中 SOS 响应型 cda 启动子与 gfp 突变体融合；当 DNA 损伤或基因毒性应激激活 SOS 系统时，cda 启动子驱动 GFP ...
系统级方法依赖分析型显微技术发现新药物靶点并解析雄激素受体（AR）信号、转录活性及配体非依赖性机制。高通量显微镜可通过分析内源蛋白水平与定位，或构建可同时检测已知和未知雄激素刺激急性与潜在反应的生物传感器细胞系，定量单细胞行为。细胞成像与分析流程可自动化，用于发现核转位、报告基因活性、核输出及亚核转录事件的激动剂/拮抗剂响应窗口，从...
基于活细胞的生物传感器具有高灵敏度、高选择性和快速响应特点。本研究开发了一种用于植物病毒检测的新型便携式细胞生物传感器系统，命名为高通量生物电识别检测（BERA-HTP）。该系统以固定化的Vero细胞为识别与换能单元，通过电插入技术在其细胞膜上高密度装载针对马铃薯Y病毒（PVY）、黄瓜花叶病毒（CMV）和烟草脆裂病毒（TRV）的特异...
混合缺陷可通过专用全细胞微生物生物传感器进行检测。本研究利用碳限制条件下诱导的 csiE 启动子构建该传感器。在恒化器中，稀释率由 0.02 h-1 上调至 0.2 h-1 或反向下调时，csiE 生物传感器均表现出可逆响应；葡萄糖限制伴随绿色荧光蛋白（GFP）向胞外介质泄漏。为检验微生物生物传感器对大规模底物波动的响应，开展了规模...
尿酸盐在人体生理体液中的检测与定量对诊断和治疗嘌呤代谢异常相关疾病（如痛风和高尿酸血症）具有重要意义，而制备廉价可靠的尿酸盐选择性安培生物传感器仍具挑战性。本研究以重组热耐受甲基营养酵母 Hansenula polymorpha 细胞作为生物识别元件，开发了一种尿酸盐选择性微生物生物传感器。通过过表达 H. polymorpha 尿...
顺铂自20世纪70年代临床应用以来，其抗肿瘤机制研究广泛，但顺铂如何随时间诱导细胞死亡仍不清楚。本研究采用新型细胞生物传感器芯片系统，对多种癌细胞系进行顺铂处理，并实时连续监测细胞呼吸、糖酵解和阻抗。结果显示，所有顺铂处理细胞系中呼吸首先受到影响，随后糖酵解在HT-29、HCT-116、HepG2和MCF-7细胞中发生显著延迟性干扰...
本研究开发了一种便携且低成本的实时心脏毒性生物传感器，采用从商用网络摄像头中提取的CMOS成像模块、白色LED和针孔构成检测系统。通过比较参考帧与实时帧图像进行实时图像处理，以监测胚胎干细胞（ESC）来源心肌细胞的搏动率和搏动间变异。系统用于评价异丙肾上腺素和多柔比星两种药物对心肌细胞的影响。结果表明，两种药物处理均使搏动间变异增加...
本文开发了一种基于电化学技术、成本低的全细胞生物传感器，用于检测酚和硝基酚的毒性。该方法利用毒物对微生物呼吸链活性的抑制效应，以铁氰化钾为电子介质，通过计时电流法测量悬浮微生物代谢产生的亚铁氰化物在微电极上的再氧化电流。将电流信号直接转化为呼吸抑制率，并采用50%抑制浓度（IC50）作为毒性定量指标。研究采用大肠杆菌、阴沟肠杆菌、粪...
本文报道了一种基于发光细菌的全细胞生物传感器方法，用于选择性测定环境中生物可利用的有机汞化合物甲基汞。研究采用重组发光大肠杆菌 E. coli MC1061 (pmerRBlux) 作为总汞响应菌株，并将其冻干保存，使其可像普通试剂一样使用，减少批次差异。该菌株以细菌荧光素酶操纵子 luxCDABE 作为报告基因，无需外源底物即可自...
全球估计超过1亿人受砷污染地下水影响，孟加拉国和西孟加拉国是最严重地区之一。现场砷检测需要一种简单、廉价、准确且可抛弃的设备。作者此前报道了一种以pH变化为输出的新型砷生物传感器，可通过pH指示剂的颜色变化进行视觉检测。本文提出改进的试验配方，使样品在静态过夜孵育条件下即可敏感、准确地检测低于10 ppb的砷酸盐。此外，作者描述了一...
许多已知和潜在化学物质可造成基因组DNA严重损伤，进一步诱发突变和致癌。为从大量化学物质中筛选潜在遗传毒性化合物，需要快速、灵敏的生物分析技术。本研究利用活性氧（ROS）敏感细菌中依赖DNA损伤的SOS应答以及增强型绿色荧光蛋白（EGFP）报告系统，构建了一种复合细菌生物传感器，用于检测DNA损伤剂。通过敲除一个烷基过氧化氢还原酶基...
为快速可靠地检测水中的氧化态污染物（亚硝酸盐、硝酸盐、高氯酸盐和重铬酸盐），作者开发了一种基于硫氧化细菌（SOB）的新型毒性检测方法。该方法利用 SOB 在氧气存在下将单质硫氧化为硫酸的能力，反应使体系电导率（EC）升高、pH 下降。当氧化态污染物加入系统时，由于抑制 SOB 活性，出流 EC 下降、pH 上升。结果表明，该系统可在...
本文评估藻酸盐微球作为储存、递送和包容系统，用于多氯联苯（PCBs）降解菌Pseudomonas fluorescens F113Rifpcb及两个PCB生物传感器菌株F113Rifgfp和F113L::1180gfp在污染土壤中的应用。F113Rifpcb为工程根际菌，可降解PCBs；F113Rifgfp和F113L::1180g...
我们开发了一种基于遗传工程生物发光（BL）细胞的便携式生物传感装置。细胞通过新型生物相容性基质固定在4×3多孔卡盒中，并保持其活力。利用光纤锥，使卡盒与冷却CCD传感器直接接触，以成像并定量BL信号。酵母和细菌细胞被工程化表达识别元件，其与分析物相互作用后通过报告基因技术诱导荧光素酶表达。共开发三种生物传感器：第一种利用携带绿色发光...
重金属是环境中最严重的污染物之一，亟需灵敏、快速的生物监测方法。生物可利用性、毒性和遗传毒性等关键参数无法仅靠化学分析测定，而必须使用活细胞。全细胞生物传感器将整个细胞作为单一报告器，同时包含生物受体和信号换能元件。本文报道了两种基于热四膜虫（Tetrahymena thermophila）MTT1 和 MTT5 金属硫蛋白启动子与...
极地地区受来自低纬度的汞（Hg）污染，严重威胁人与动物健康。大气汞耗竭事件（AMDEs）是汞从大气库向北极雪包转移的间歇过程。尽管沉积汞的命运已有诸多研究，但其形态仍不清楚，尤其是环境相关形态——生物可利用汞（BioHg）。本文利用细菌 mer-lux 生物传感器，测定了 2008 年北极野外考察中雪包表面与底部新沉积汞的生物可利用...
N-3-氧代十二酰基高丝氨酸内酯（3OC12-HSL）是人类病原菌铜绿假单胞菌产生的主要群体感应（QS）信号分子，与医院感染及囊性纤维化（CF）患者肺部慢性生物膜感染密切相关，是开发抗假单胞菌药物的潜在靶点。然而，现有群体感应抑制剂（QSI）筛选系统多针对3OC12-HSL信号识别而非其合成或分泌，且CF痰液中3OC12-HSL浓度...
常见农业措施导致铜在全球农业土壤中累积。本研究在含铜土壤微宇宙中，考察生物可利用铜（[Cu]bio）对丛枝菌根真菌 Glomus intraradices 定殖及其他土壤微生物的影响。为避免经植物产生的间接效应，铜仅加入无根侧室。采用铜特异性 Pseudomonas fluorescens DF57-Cu15 生物发光菌株测定 [C...
染色体易位t(4;11)(q21;q23)是混合系白血病（MLL）基因常见遗传异常，主要与儿童高危急性淋巴细胞白血病（ALL）相关。既往研究表明，移植表达AF4-MLL融合蛋白造血细胞的鼠可发生proB ALL。AF4-MLL癌蛋白经Taspase1介导水解后激活，其切割产物AF4-MLL.N与MLL.C通过FYRN和FYRC相互作...
没食子酸（GA，3,4,5-三羟基苯甲酸）广泛存在于自然界，是主要酚类污染物，也常用作抗氧化剂和药物开发构建块。本研究在假单胞菌 Pseudomonas putida KT2440 的 GA 适应株中鉴定并表征了首个完整负责以 GA 为唯一碳源和能源生长的基因簇（gal 基因簇）。GalT 介导 GA 的特异性摄取和趋化性，凸显 G...