传统活细胞和纯化酶生物传感器常受细胞生长控制、酶纯化复杂及稳定性差等限制。本文首次报道将 viable but nonculturable（VBNC）细胞用于生物传感器制备。作者采用二氧化硅溶胶-凝胶与聚乙烯醇-4-乙烯基吡啶接枝共聚物 PVA-g-P(4-VP) 构成的有机-无机杂化材料固定微生物细胞；干燥后细胞壁受损，形成 VB...
阿糖胞苷（Ara-C）是治疗急性髓系白血病（AML）的关键药物，但最多30%患者治疗无反应，因此需要治疗前筛选患者血样以预测药物反应。本研究通过转座突变构建胞苷脱氨酶（cdd）缺陷的大肠杆菌MG1655突变体，使其对Ara-C敏感，并转化携带Photorhabdus luminescens luxCDABE操纵子的质粒，构建自发光全...
水杨酸（SA）是植物抵御生物营养型病原菌的关键防御信号分子，准确测定植物体内 SA 水平对解析 SA 介导的免疫反应至关重要。虽然 HPLC 和 GC/MS 常用于 SA 定量，但成本高且耗时。作者此前报道了基于 Acinetobacter sp. ADPWH_lux 细菌生物传感器的快速 SA 定量方法，可实现高通量分析。本研究进...
本研究构建并表征了一种基于水母素（aequorin）的大肠杆菌 JM109 全细胞生物传感器，用于检测水溶液中的甲苯及其相关化合物。该传感器以 pGL2 质粒为基础，携带假单胞菌 mt-2 xyl 操纵子下路启动子 Pu、转录激活因子 xylR 以及融合的水母素 cDNA，命名为 pGL2-aequorin。当 XylR 蛋白结合甲...
本文报道了一种基于全细胞的生物传感器，用于快速实时检测纳米材料对人类和环境的安全性。传统体外纳米颗粒细胞毒性研究通常只给出培养终点的毒性结果，忽略了纳米颗粒在目标时间范围内持续发生的细胞毒性效应。为此，作者设计了一种可同时进行多种细胞毒性检测的阵列式生物传感器，以满足对毒性进行实时、一致评估的需求。该传感器通过阻抗法监测人肺成纤维细...
本研究采用毒理基因组学方法，利用由91株重组大肠杆菌K12（MG1655）组成的全细胞阵列，对纳米银（nAg）和锐钛矿型纳米二氧化钛（nTiO2_a）进行机制性毒性评估。该细胞阵列携带覆盖多数已知应激反应基因的转录绿色荧光蛋白（GFP）融合，可在暴露后实时监测启动子活性。结果首次揭示了nAg和nTiO2_a更详细的转录毒性机制，有助...
本文报道了监测灭菌与非灭菌土壤中五氯苯酚（PCP）生物可利用性和生态毒性随老化时间变化的多种方法。采用 Porapak 树脂解吸和水浸提分别评估 PCP 的生物可及性和生物可利用性，老化效应主要在 240 d 后明显。以蚯蚓体内 PCP 生物累积量衡量的实际生物可利用性随时间下降更显著。蚯蚓体腔细胞中性红保留时间（NRRT）呈剂量依...
本研究开发并验证了一种用于食品防御与食品安全的哺乳动物全细胞生物传感器。构建了三种可处理不同样品类型的原型，并在食品和饮料中测试。传感元件为封装于胶原三维支架中的B淋巴细胞Ped-2E9细胞系。该传感器通过检测分析物与哺乳动物细胞的相互作用，区分致病与非致病微生物及活性与失活毒素，从而评估风险。它对单核细胞增生李斯特菌、产肠毒素芽孢...
活细胞基传感器可提供试剂对多种信号级联细胞毒性效应的功能信息。转染细胞毒性响应启动子衍生报告基因载体的细胞可用作智能细胞毒性传感器（传感器细胞）。作者将传感器细胞与可实现多种层流的微流控细胞培养系统结合，建立可靠的高通量细胞毒性检测系统。这些传感器细胞也可用于单细胞阵列。然而，由于传感器细胞响应异质性，单细胞阵列中难以检测细胞响应。...
本文报道了一种基于硅悬臂梁和原子力显微镜式光学检测系统的生物微机电系统（Bio-MEMS），用于研究胚胎大鼠骨骼肌来源肌管的生理与动力学。该系统可实时观察肌管行为，并通过电场刺激选择性诱发收缩。利用修正的Stoney方程估算肌管在悬臂梁上产生的应力，所得应力值与已发表的培养肌管结果高度一致，但低于成年骨骼肌水平。与文献相比，培养肌管...
本研究评估了四种斯洛文尼亚药用植物（鼠尾草 Salvia officinalis、蓍草 Achillea millefolium、牛至 Origanum vulgare subsp. vulgare 和黄龙胆 Gentiana lutea）的甲醇提取物与水提取物的抗氧化活性。采用分光光度法测定其对 DPPH· 自由基的清除能力，并利...
河口系统中磷酸盐和氨的积累及其引发的甲藻与藻华，已被认为与鱼类死亡及渔民健康风险有关。分析化学试剂盒常用于测定水样中磷酸盐和氨水平，但其灵敏度受限于仅针对这些物质的无机形式。本研究构建了一种大肠杆菌生物发光报告系统，将大肠杆菌启动子 phoA 或 glnAp2 与费氏弧菌 luxCDABE 操纵子融合，载体位于染色体或多拷贝质粒上，...
本文报道了一种新型、低成本、便携的滤纸条全细胞生物传感器，用于半定量检测细菌群体感应信号分子 N-酰基高丝氨酸内酯（AHLs）。AHLs 是革兰氏阴性菌用于细胞间通讯、按群体密度调控生物膜形成和毒力因子表达等基因的关键信号分子。作者首先构建了基于 AHL 介导的群体感应调控系统的全细胞传感体系，以 LasR 蛋白作为识别/调控元件，...
海洋鱼病病原 Tenacibaculum maritimum（原 Flexibacter maritimus）是 Cytophaga–Flavobacterium–Bacteroides（CFB）群的丝状生物膜形成菌，可引起广泛分布的 tenacibaculosis。作者利用多种基于 lux 的 AHL 生物传感器菌株检测该菌 9 ...
代谢工程用于高价值小分子过量生产，依赖定向进化提高产量。多数目标小分子无色且难以直接筛选。本文综述高通量比色、荧光和生长偶联筛选技术的发展，实现无色小分子检测。首先概述标准定向进化流程中文库构建、转化和筛选的通量限制，并基于小分子检测通量和灵敏度建立筛选与选择阶梯。随后深入分析已证明的小分子检测筛选与选择方法，重点介绍体内生物传感器...
镰刀菌属子囊菌 Gibberella zeae（无性态 Fusarium graminearum）是引起小麦、大麦、水稻和小麦穗腐/赤霉病的重要植物病原菌，可产生玉米赤霉烯酮（ZEA）等霉菌毒素。该文旨在鉴定可被 ZEA 诱导的启动子，以建立 G. zeae 条件基因表达系统。作者通过微阵列分析筛选到一个 ZEA 响应基因 ZEAR...
雌激素受体（ER）通过配体依赖方式招募共调节因子并改变染色质以激活转录。本研究利用稳定整合于 HeLa 细胞基因组的大鼠催乳素（PRL）启动子/增强子阵列（PRL-array，PRL-HeLa 细胞）这一新型哺乳动物启动子转录生物传感器，分析合成 A 环还原 19-去甲睾酮衍生物能否在单细胞水平可见地改变 ER 靶基因染色质构型。将...
哺乳动物细胞在医学、工业和诊断中具有独特价值，但其非冷冻长期储存能力有限，难以在延长时间内保持稳定性和响应性。为延长哺乳动物生物传感器细胞系在室温和冷藏温度下的活性寿命，作者过表达报道可抗凋亡、应激或氧化损伤的基因。结果显示，过表达极端生物 Artemia franciscana 的基因以及 GADD45b，可将完全活性细胞的室温储...
电化学信号检测易于集成到生物传感器中，是光学检测方法的有吸引力替代方案。在环境化学与生态毒理学领域，基于全细胞生物传感器、可脱离实验室使用的遗传毒性化合物检测设备需求日益增加。由于环境中普遍存在需要生物活化的前遗传毒性化合物，将代谢激活系统整合到此类生物传感器中尤为重要。本研究评估了一种计时电流检测法，其中对氨基苯基-β-D-吡喃半...
分子生物学工具与活体光学成像相结合，为无创观察脑过程提供了新机制。现有方法主要探测细胞内钙或膜电位等细胞变量，而非细胞间信号。作者开发了细胞型神经递质荧光工程报告器（CNiFERs），用于原位监测神经递质受体激活。CNiFERs 是工程化培养细胞，表达选定的代谢型受体，利用 Gq 蛋白偶联受体级联将受体活性转化为胞内钙升高，并用基因...