本文报道了一种基于细胞的生物传感器应用，将图案化单细胞阵列与共聚焦拉曼光谱相结合，用于实时观察单个细胞对药物的时间依赖性反应。该图案化单细胞平台可方便地定位单个细胞并持续寻址，以非破坏、定量的方式表征其生化组成变化，从而保留离散细胞行为和细胞间差异。研究中，人小脑母细胞瘤DAOY细胞暴露于常用化疗药物依托泊苷，并在48小时内记录图案...
重金属纳米颗粒进入环境可能影响参与元素循环、污染物降解和植物生长的有益微生物。本文以具有生物修复潜力的土壤有益菌 Pseudomonas putida KT2440 为对象，构建携带 luxAB 报告基因的铜响应启动子生物传感器，评价商业纳米银、纳米氧化铜和纳米氧化锌的抗菌活性。结果显示，“as manufactured”纳米 Ag...
本研究采用多种化学提取与生态毒理方法，考察堆肥改良对五氯酚（PCP）在土壤中生物可及性、生物可利用性和生态毒性的时间效应。实验在无菌和非无菌微宇宙中进行，于污染后20、60和120天采样。Porapak树脂提取显示PCP生物可及性约为施用量的75%，且未受老化和堆肥显著影响。水提取用于评估PCP对细菌的生物可利用性，结果始终低于50...
细胞外核苷酸是局部、短寿命的信号分子，可通过管腔侧和基底外侧 P2 受体抑制肾小管转运。肾上皮本身能够释放核苷酸，但其释放机制及受刺激条件仍不清楚。本研究在完整、灌注的小鼠髓质粗升支（mTAL）和皮质集合管（CCD）中研究核苷酸分泌现象。作者将可记录小管流出液中核苷酸的生物传感器置于小管出口，同时用 fluo-4 同步测量生物传感器...
当前针对G蛋白偶联受体（GPCR）的药物发现高度依赖人工细胞系统，常具有通路偏倚。作者开发无标记光学生物传感器细胞检测，用于在生理及疾病相关环境中研究内源受体的系统细胞生物学和GPCR配体的系统细胞药理学。共振波导光栅（RWG）生物传感器可检测传感器表面附近局部折射率的微小变化；由于细胞内折射率取决于生物量（蛋白质、分子复合物）的密...
目的：灌流液流动变化可升高肾上皮细胞内钙浓度，培养肾上皮细胞需初级纤毛感知细微流动变化；在灌流肾小管中该流动反应由核苷酸经P2Y2受体介导，但机械应力作用于初级纤毛是否释放核苷酸尚不清楚。本研究检测纤毛依赖的流动反应中是否释放核苷酸并参与流动诱导的钙信号。方法：MDCK细胞装载Fluo-4-AM，在37℃半开放单室或封闭双室灌流系统...
人巨细胞病毒（HCMV）感染会显著改变早幼粒细胞白血病（PML）核体的形态。本文报道了一种用于体外实时监测HCMV感染细胞的新方法：建立稳定表达绿色荧光蛋白（GFP）-PML融合蛋白的细胞系SE/15。未感染时，SE/15细胞核内存在点状GFP-PML核体；HCMV感染后，病毒即刻早期基因IE1表达导致PML去SUMO化，GFP-P...
天然水体中砷污染是全球性问题，大量人口饮用水中砷浓度可能超标。传统检测技术如原子吸收、原子荧光、电感耦合等离子体及高压液相色谱虽然准确，但成本高、耗时长，且难以满足现场快速检测需求。本文综述了基于细菌的生物检测法作为检测地下水和天然水中砷的新兴方法。其核心是基因改造的细菌传感器-报告菌株，如大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌和红...
针对现场水样毒性检测中传感器灵敏度与长期存活难以兼顾的问题，本研究基于电细胞-基底阻抗传感（ECIS）技术改进全细胞毒性传感器。作者筛选人源、非人哺乳动物及非哺乳脊椎动物细胞系，评估其对12种水溶性工业化学品的响应。结果表明，牛肺微血管内皮细胞（BLMVEC）单层和鬣蜥心脏细胞（IgH-2）单层可检测12种毒物中的9种，优于此前牛肺...
本文开发了一种名为 sposensor 的通用全细胞细菌生物传感器，其核心为固定化的工程化枯草芽孢杆菌芽孢。该传感器包含两类芽孢：报告芽孢携带与响应待测化合物启动子融合的报告基因，对照芽孢用于监测细胞萌发与活力。为满足现场分析要求，作者建立了一步式孵育/检测流程：将芽孢直接置于含待测化合物的培养基中，使其萌发并表达报告基因。两种传感...
嗅觉感知的初始事件是气味分子与鼻内特异性受体蛋白结合，进而启动嗅觉信号转导，引起阳离子内流并改变嗅觉感觉神经元的膜电位。本研究利用微加工平面电极测量异源嗅觉系统中产生的膜电位。作者将大鼠嗅觉受体I7基因与rho-tag膜靶向序列融合，稳定表达于人胚胎肾HEK-293细胞，并瞬时转染味觉环核苷酸门控CNGgust通道基因，以放大气味刺...
树突状细胞（DCs）是一类专职抗原呈递细胞，通过模式识别受体（PPRs），尤其是Toll样受体（TLRs），在感知和处理微生物信息中发挥关键作用。本研究以DC2.4细胞系作为细胞源，证明其可用于微生物的检测与区分，从而发展细胞基生物传感器。作为原理验证，采用革兰氏阴性菌大肠杆菌K12 D21菌株及其脂多糖（LPS）突变体作为模型靶标...
本研究采用细胞表面展示策略，将金结合多肽（GBP）融合蛋白展示于大肠杆菌表面，从而实现细胞在金表面的固定。编码GBP的DNA与截短fadL基因融合，由tac启动子表达；为展示Streptomyces avidinii的核心链霉亲和素（cSA），将cSA基因与截短oprF基因融合。在大肠杆菌表面同时展示FadL–GBP和OprF–cS...
本研究在单个透明电极上制备了藻类生物传感器阵列。以ITO玻璃为工作电极，先用十八烷基三乙氧基硅烷（ODS）处理形成疏水表面，再利用Pt-TiO2光催化光刻掩膜在紫外光下选择性去除ODS，形成亲水/疏水图案；随后在亲水区涂覆聚-L-赖氨酸（PLL），并将小球藻、假克氏藻和衣藻等微藻细胞与海藻酸钠混合后用CaCl2交联固定，形成多个独立...
作者此前已报道利用微电极阵列（MEA）上哺乳动物神经元网络作为传感元件的便携式生物传感器，但原代神经元培养寿命短。为延长现场传感器中神经元网络的货架期，需要可再生的网络来源。本研究旨在建立受控条件下在MEA上培养传代神经干细胞和祖细胞、形成具有功能神经元网络的策略。将胚胎第13天大鼠皮层分离的原代及传代神经上皮干细胞/祖细胞接种于M...
本文报道了基于铜绿假单胞菌（Pseudomonas putida）全细胞的安培生物传感器，用于检测2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D）。首先通过逐步增加2,4-D并降低葡萄糖浓度对菌株进行诱导适应，使其获得对2,4-D的代谢能力。随后将适应后的菌体与明胶混合，并用戊二醛交联固定于两种换能器表面：Clark溶氧电极和丝网印刷石墨电极（S...
开发了一种用于测定水溶液中芳香醛浓度的全细胞细菌生物传感器。该传感器基于大肠杆菌 BL21DE3(RIL)，在其内表达绿色荧光蛋白（GFP），并受来自古菌 Sulfolobus solfataricus 的醇脱氢酶诱导型启动子 Sso2536adh 控制。由于先前报道 BldR 调节蛋白是 S. solfataricus 中芳香醛响...
本文报道了一种基于微电极阵列（MEA）的全细胞生物传感器，用于通过电化学阻抗谱（EIS）实时、无创地监测贴壁生长哺乳动物癌细胞的培养行为，并评估抗癌药物的化疗敏感性。铂微电极阵列采用半导体工艺制备，呈10×10图案，单个电极直径80 μm。人食管癌细胞系KYSE 30被培养在预涂纤连蛋白（fibronectin, FN）的电极表面；...
本研究报道了一种基于PC 12细胞的全细胞阻抗生物传感器，用于监测外源物质对细胞电生理行为的影响。PC 12细胞被培养至汇合并附着于8孔细胞培养生物芯片中的250 μm金微点电极上；通过半胱胺（CA）自组装单分子层共价衍生层粘连蛋白（laminin），实现细胞与金微电极的紧密附着。采用交流阻抗谱监测细胞在钙离子载体A23187（ca...
针对环境污染物效应生物标志物的需求，作者开发了一种基于固定化人U-937细胞的快速生物传感器，并将其应用于苯扎氯铵、氯贝特酸、双氯芬酸、硝酸汞、氧氟沙星和十二烷基硫酸钠等结构及毒理途径不同的环境相关化学物质。该传感器以细胞呼吸作为综合生化效应终点，用于毒性筛查。暴露1 h后，以分析参数ΔppmO2和毒理学指数（呼吸抑制率δ%）构建剂...