为构建一种高灵敏、高特异性的砷离子荧光报告大肠杆菌菌株，本研究利用基因敲除技术敲除大肠杆菌中负责向胞外转运砷离子的 arsB 基因，获得对 As3+ 敏感的突变株；同时构建含砷检测元件 Pars-arsR-egfp 的融合载体 pET28b-Pars-arsR-egfp，并将其转化至 arsB 敲除菌中，完成敏感型 As3+ 检测菌...
铅虽在制造业中的使用已显著减少，但历史广泛使用及不当处置造成环境污染，铅可通过吸入、摄入或接触进入生物体并导致中毒。本研究基于合成生物学原理，开发用于检测铅的质粒型全细胞细菌生物传感器。该生物传感器遗传元件包含编码金属感应调控蛋白 PbrR 的 pbrR 基因、其天然反向启动子区 Ppbr 以及无启动子绿色荧光蛋白基因 gfp（gf...
细菌脂多糖（LPS）毒性高，可引发脓毒症和感染性休克，因此需要特异、灵敏的痕量 LPS 检测方法。本文报道了一种基于活细胞转录报告系统的高通量 LPS 光学生物传感器。该传感器以稳定表达人 TLR4、MD2 和 CD14 的 293/hTLR4A-MD2-CD14 细胞为基础，并转染受 NF-κB 响应元件控制的红色荧光蛋白 mCh...
真菌对木材的生物降解是木材作为材料使用的主要威胁之一。目前该腐朽过程通常依靠质量损失等经验方法评估，往往在真菌侵染已较严重、木质结构已受损时才能发现。为在更早阶段检测真菌对木材的侵染，本研究基于细菌整细胞生物传感器技术开发了一种新的木材降解诊断工具。该工具改造了土壤细菌链霉菌中用于检测纤维二糖的 CebR 传感器系统；纤维二糖是纤维...
细菌膜转运体中约四分之三功能未知，序列同源性难以准确预测底物特异性。本文报道一种不依赖序列的高通量转运体功能挖掘方法，其核心是配体响应型生物传感器系统：只有当细胞编码特定配体转运体时，胞内代谢物浓度升高才会激活核糖开关并表达抗生素抗性基因，从而在双抗生素选择下存活。作者构建了硫胺素焦磷酸（TPP）响应核糖开关选择系统，从土壤和肠道微...
纳米颗粒（NPs）广泛用于消费品和医药产品，其在环境中高存在率引发健康担忧，但 NPs 与细胞或组织相互作用的知识有限。由于欧盟要求大幅减少科学用途的动物实验（Directive 2010/63），亟需发展体外模型评估潜在有害物。本文描述一种用于评估 NPs 细胞毒性的新型细胞基生物传感器。该传感器基于表达分泌型碱性磷酸酶（SEAP...
基于细胞的生物测定是评估化合物毒性的有效方法，但传统标记型终点法只能获取有限时间点的细胞活力信息，难以满足高通量动态监测需求。本文报道了一种基于动态连续细胞阻抗生物传感器技术的高效、高信息量细胞毒性记录方法。该方法利用叉指电极阻抗传感器阵列连续监测HepG2细胞的生长状态，并从动态阻抗响应曲线中提取细胞活力、抑制率和生长速率。以腹泻...
全细胞生物催化剂是可持续生产大宗和精细化学品的重要途径，但筛选最优细胞设计通常通量低。本文在酿酒酵母中系统构建基于原核 LysR 型转录调控因子（LTTR）的小分子结合型转录激活因子生物传感器。作者通过多参数工程策略，优化操纵子位置、启动子长度和 LTTR 表达水平，获得低本底、高诱导的 209bp_CYC1p_BenO_T1 报告...
全细胞生物传感器利用转录因子（TF）可灵敏、选择性地检测特殊化学品或人为分子，但需要更多可用的 TF。本研究基于同源建模和配体对接识别结合口袋，并通过保守突变工程化 Acinetobacter 转录因子 PobR，使其能够识别对硝基酚（pNP），并通过 PobR 启动子驱动的荧光蛋白报告基因测量响应。在约 10^7 个 PobR 变...
在人类和动物暴露过程中，霉菌毒素常以混合物形式存在。本研究开发了一种基于HEK-293人胚胎肾细胞的荧光生物传感器，用于快速、简便地检测并评价由禾谷镰刀菌产生的常见食品污染物脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）和玉米赤霉烯酮（ZEN）。作者构建了TRE-copGFP和ERE-TagRFP重组质粒，并通过脂质介导的高效DNA转染方法共转染HE...
目的：粒细胞输注可用于治疗脓毒症免疫细胞功能障碍。本研究前瞻性评估含健康供体粒细胞的体外生物反应器治疗脓毒症时患者去甲肾上腺素剂量变化，以及对动态和细胞基肝功能检测的影响。方法：10例重症脓毒症患者72小时内接受两次治疗，监测生存、生理参数、扩展血流动力学和吲哚菁绿血浆清除率（PDR）；治疗前后患者血浆用细胞基生物传感器分析肝毒性。...
本文介绍一种用于环境一般毒性检测的简单光关闭生物发光生物传感器。该传感器以工程化大肠杆菌 BL21(DE3) 为全细胞识别与换能元件，通过 pPro 质粒分别表达 Macrolampis sp2 萤火虫荧光素酶或 Pyrearinus termitilluminans 叩甲荧光素酶，并经 IPTG 诱导。诱导后的细菌可培养于液体中，...
曼氏血吸虫严重肝脾损伤由 Th2 介导的针对困于门管周组织虫卵的肉芽肿反应引起，随后纤维化瘢痕形成和肝内门静脉变形/硬化导致门脉高压、腹水和食管静脉曲张。曼氏血吸虫小鼠模型可在合理时间内建立严重肝脾损伤，适用于开发抗纤维化或抗感染策略，但用于虫卵负荷、肉芽肿大小、肝炎症和纤维化复杂分析的材料有限，因为肝组织和血样量小。本研究旨在建立...
Blastobotrys adeninivorans（同物异名 Arxula adeninivorans）是一种非传统、非致病、不完全、单倍体酵母，属于子门 Saccharomycotina，迄今受到较少关注。它具有耐热、耐渗透压和广底物利用谱等特性。培养温度不同可使其呈现不同形态，并伴随不同的翻译后修饰和蛋白表达特征，且与形态密切...
本研究提出一种利用 L-赖氨酸诱导型启动子进化大肠杆菌赖氨酸工业菌株的新方法。以该启动子控制的增强绿色荧光蛋白（EGFP）胞内表达水平为表型，从由 L-赖氨酸高产大肠杆菌菌株经诱变获得的 10^7 突变库中，通过流式细胞分选（FACS）初步筛选出 186 株。随后依据赖氨酸浓度、赖氨酸产率以及 96 深孔板中单位细胞产率等多参数对 ...
大多数细菌利用跨膜传感器检测多种环境刺激，其中趋化受体使运动细菌沿环境化学梯度定向运动。大肠杆菌的趋化受体对配体具有高度敏感响应，因而具有生物传感应用潜力；但大肠杆菌仅有四个配体结合趋化受体，天然配体谱有限。因此，设计新型化学受体以扩展大肠杆菌的传感能力是趋化生物传感器开发的关键。一条可行路径是利用细菌中丰富的天然化学传感功能，构建...
毒素被认为在伯克霍尔德菌假单胞菌（Burkholderia pseudomallei）致病中起关键作用，但目前仅鉴定出少数毒性分子，主要受限于缺乏敏感毒性指示物。作者此前对感染该菌的秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）进行全基因组转录组分析，发现多种编码解毒酶的宿主基因显著过表达，提示宿主试图清除细菌毒性分子...
本研究检验免疫球蛋白在激活核因子-κB（NF-κB）通路介导的细胞反应方面是否存在差异，并考察免疫复合物性质（如抗体同种型与抗原结合比例）对这些反应的调节。常规免疫测定可分别检测不同免疫球蛋白类别和亚类的抗原特异性抗体，但无法反映这些抗体组合的净生物学效应。作者将携带Fc受体的单核样U937细胞系稳定转染NF-κB启动子驱动绿色荧光...
本研究将淡水绿藻 Dictyosphaerium chlorelloides 野生型（Dcwt）在实验室逐步驯化，使其能在含镉 100 µM 的培养基中存活，获得镉抗性菌株 DcCdR100，并研究其形态与生理变化。将活细胞暴露于 100 µM Cd 30 天，检测镉去除能力；用光学显微镜测量细胞尺寸，分析生长、光合有效量子产率（Φ...
许多微生物的强金属抗性与其携带多个金属抗性操纵子有关。铜绿假单胞菌 KT2440 是研究此类微生物的模型，其砷抗性由两个同源砷抗性操纵子 ars1 和 ars2 编码的蛋白共同介导，两个操纵子分别含转录调控子 ArsR1 和 ArsR2。本文显示，纯化的 ArsR1 和 ArsR2 能以约 30 μM 的相似亲和力结合三价砷（亚砷酸...