发光细菌已长期用于生物毒性分析，但受外界因素影响时实验重复性较低。本研究旨在获得准确、灵敏且可重复的稳定信号，用于水分析设备检测污染物。作者优化了发光细菌的培养条件，并针对组成性发光细菌费氏弧菌（Vibrio fischeri，Lux2）和发光杆菌（Photobacterium phosphoreum，Lux3）建立了冻干程序。研究...
许多细菌已被工程化以在培养中响应特定分析物产生光学输出，但将其用于土壤中不同化学物种的大范围原位监测仍受限于缺乏可行的铺撒方案。本文报告并验证了一套用于长期保存遗传设计为检测苯、甲苯、乙苯和二甲苯（BTEX）的 Pseudomonas putida 细胞，并将其配方、铺撒和激活到目标地点与时间的综合系统。作者测试了多种冻干保护剂，发...
转基因Notch报告小鼠在具有CBF1响应元件转录活性（CBF1-REx4-EGFP）的细胞中表达增强绿色荧光蛋白（EGFP），为鉴定和分离Notch激活前体细胞提供了工具。本研究询问该EGFP标记是否可定位并功能标记成年心脏组织前体细胞，以及该细胞基信号能否作为心脏损伤修复反应的定量和定性生物传感器。除散在的血管内皮和间质细胞外，...
本研究通过基因工程构建可诱导发光的工程大肠杆菌菌株，并对其进行表征与优化，用于重金属在线检测。首先比较丙酮酸、葡萄糖、柠檬酸、稀释Luria–Bertani和乙酸等碳源，发现乙酸培养基可获得最佳诱导比。所构建的三种诱导型菌株E. coli DH1 pBzntlux、pBarslux和pBcoplux在30 °C过夜培养14 h后可用...
本文报道了一种由化学组装在碳表面上的单壁碳纳米管（SWCNTs）并功能化锇(II)联吡啶配合物（Osbpy）构成的电极的制备与应用。该电极能够将普通变形菌（Proteus vulgaris）生物代谢产生的电流转换为可测电化学信号。研究表明，电流由两部分贡献：一部分来自细胞分泌到溶液中的电活性物质，另一部分来自细胞膜氧化还原位点与电极...
三氯乙烯（TCE）是一种可疑人类致癌物，也是最常见的地下水挥发性污染物之一。现有测定方法多昂贵、耗时且需要专业操作人员。本文开发了一种快速、灵敏、微型化的全细胞电导生物传感器，用于检测TCE。该传感器通过将假单胞菌Pseudomonas putida F1（PpF1）固定于金叉指微电极表面构建，固定层为经抗假单胞菌抗体功能化的三维烷...
磷脂酰肌醇4,5-二磷酸（PIP2）调节上颈神经节（SCG）交感神经元中的N型Ca2+电流（ICa）和M型K+电流。M1毒蕈碱和AT1血管紧张素受体不引起胞内Ca2+升高，并通过耗竭PIP2抑制两种电流；而B2缓激肽和P2Y嘌呤受体引起强IP3介导的[Ca2+]i升高，不耗竭PIP2也不抑制ICa。作者提出这种受体特异性源于差异化的...
微生物生物传感器是将微生物与物理换能器集成的分析装置，可产生与分析物浓度成比例的可测信号。近年来，大量微生物生物传感器被开发用于环境、食品和生物医学应用。本文首先讨论微生物传感中常用的各种传感技术，然后重点总结基于安培法、电位法、电导法、伏安法、微生物燃料电池、荧光、生物发光和比色法的微生物生物传感器在制备与应用方面的最新进展。文章...
发光细菌生物报告器通常将细菌生物发光基因 luxCDABE 作为报告元件，与应激响应启动子融合作为感应元件；当环境胁迫或诱导化学物激活启动子时，产生剂量依赖性生物发光信号。为提高发光生物报告器性能，本研究将发光杆菌 Photorhabdus luminescens 的 luxCDABE 拆分为两个较小功能单元：编码荧光素酶、催化发光...
XylR 调控蛋白来自 Pseudomonas putida mt-2 的 TOL 质粒，参与甲苯和苯降解途径。本文描述基于 XylR 及其同源启动子 Pu 构建并实验室表征重组生物传感器（pGLPX 质粒）。在 pGLPX 质粒中，报告基因 luc 受 Pu 启动子控制。我们评估两种不同核苷酸序列作为 SD 元件改善生物报告灵敏度...
许多革兰氏阴性菌通过群体感应（QS）调控多基因表达，利用可扩散的小分子N-酰基高丝氨酸内酯（acyl-HSLs）作为信号。Serratia sp. ATCC 39006 在 QS 控制下产生红色色素 prodigiosin，并响应短链信号 C4-HSL。本研究证明，缺乏 acyl-HSL 的突变株可作为视觉生物传感器检测短链 acy...
人类暴露于遗传毒性物质构成健康威胁，快速评估其遗传毒性对化学品、药物开发及环境监测很重要。p21 是激活 p53 的主要下游靶基因，介导 DNA 损伤后细胞周期停滞，并被遗传毒性致癌物特异性上调。本研究建立基于人类细胞的生物传感器系统，用于快速检测遗传毒性物质。作者将受 p21 启动子控制的增强型绿色荧光蛋白（EGFP）报告基因稳定...
本文报道了一种用于体外实时监测活细胞行为变化的多孔电化学生物传感器。该装置由8孔培养组件和一次性陶瓷探针构成，每孔包含3个丝网印刷金传感器和一个共同的银/氯化银参比电极，电极通过金走线和镀金弹簧触点连接至分析监测单元。传感器通过被动测量贴附在金电极表面的细胞界面开路电位（OCP）来反映细胞状态，无需外源标记。作者以类风湿滑膜成纤维细...
全细胞微生物生物传感器是环境监测领域新兴的分子工具，通常通过将 lux、gfp 或 lacZ 等报告基因与污染物响应启动子融合构建。本文综述了用于污染物监测的全细胞微生物生物传感器的基本构建原理，并重点描述两种全细胞荧光生物传感器在检测多氯联苯（PCBs）生物可利用性与生物降解中的应用。该类传感器以荧光假单胞菌 F113 衍生株为宿...
本文报道了一种用于水毒性评估的全自动流动注射分析仪的开发。该分析仪以费氏弧菌（Vibrio fischeri）生物发光全细胞生物传感器为核心，通过检测重金属溶液对细菌生物发光的抑制来评估毒性。实验中将100 μL费氏弧菌悬液注入含不同浓度Pb2+、Hg2+和Cu2+的载液中，菌体在混合线圈中与毒性载液混合后进入检测单元。以去离子水注...
本研究利用大肠杆菌组成型表达的氧化还原敏感绿色荧光蛋白 roGFP2，构建高特异性、高通量化学诱导细胞氧化细菌生物传感器（E. coli-roGFP2）。通过双波长比率法评估 roGFP2 两个关键半胱氨酸残基间二硫键形成。与传统细菌氧化应激传感器相比，该传感器仅需数分钟即可检测氧化。过氧化氢、甲萘醌、亚硒酸钠、吡硫鎓锌、三苯基锡和...
遗传工程微生物报告菌株通过诱导型启动子与报告基因融合，在暴露于目标化合物或应激因子时产生剂量依赖信号。本文评论增强生物发光细菌传感器性能的通用策略，包括优化启动子区 DNA 片段长度、随机或定点突变以及启动子重复/串联。作者以大肠杆菌中 sulA::luxCDABE 和 grpE::luxCDABE 融合为例，检测萘啶酸等 SOS ...
全细胞细菌生物报告器是量化环境样品中污染物生物可利用性的便捷方法。尽管已构建多种重金属生物报告器，但由于灵敏度和特异性不足，其在环境样品分析中的应用有限。本研究通过干扰宿主菌天然金属稳态系统，提高细菌生物报告器的检测限。通过敲除假单胞菌 Pseudomonas putida KT2440 中四种主要 Zn/Cd/Pb 外排转运体，使...
全细胞微生物生物传感器为评估污染土壤中污染物生物可利用和生物可及组分提供了可能，而这些组分目前难以直接测定。本文报道并评价了三种用于检测污染土壤和沉积物中多氯联苯（PCBs）及其降解产物生物可利用性与生物降解性的微生物传感器菌株。PCBs 是分布广、危害大且持久性强的污染物。结果表明，样品中 PCB 水平与表达报告基因 gfp 的传...
生物识别装置因兼具生物特异性与电子分析能力而受到关注。林丹是难降解有机氯农药，潜在致癌物，造成严重污染。本研究评估链霉菌 Streptomyces sp. M7 在不利培养条件下于液体定义培养基中脱氯林丹的能力。将粘附于固体支持物上的菌体接种于含林丹或葡萄糖的改良液体培养基，在 30°C、无摇床条件下培养 96 h，采用电化学阻抗谱...