采血和医学影像是临床诊断的成熟技术，但常需较长后处理。快速、简便地定量信号分子有助于健康监测和诊断。甲状腺激素（TH）治疗依赖试错式剂量调整，并需持续血检，因此快速可靠地持续监测 TH 水平可显著改善患者生活质量。合成生物传感器成本低、使用简便，在医疗中的应用不断增加。本研究构建了一种工程化 TH 细菌生物传感器，由基于分裂 int...
YhaJ 转录因子可响应二硝基酚（DNT）及其代谢产物，含 YhaJ 的细胞已被用于土壤埋地雷的全细胞生物传感器，以减少人员进入雷区时的损伤。本研究测定了 YhaJ DNA 结合域（DBD）的晶体结构，并开展结构指导突变。结果显示，提高 DBD 与 DNA 结合亲和力的突变能够降低无效应物时的信号泄漏，从而显著提高 DNT 代谢物检...
本研究采用含细菌荧光素酶报告基因 luxCDABE 的大肠杆菌 SM 全细胞生物传感器，实时监测药物暴露引起的基因表达变化。作者在大肠杆菌 SM342、SM335、SM343 和 SM346 中分别表达 recA:luxCDABE、soxS:luxCDABE、micF:luxCDABE 和 rpoB:luxCDABE 四种基因构建体...
食源性疾病持续增加，传统细菌检测耗时长，对食源性疾病暴发控制不利。本研究开发用于肉及肉制品中沙门氏菌属快速检测的生物传感器系统。系统采用 EMBIO Diagnostics 便携式 B.EL.D™（Bio Electric Diagnostics）多通道电位计和基于细胞的生物电识别检测（BERA）技术。通过电穿孔将抗沙门氏菌单克隆抗...
多重抗生素抗性调控蛋白（MarR）在大肠杆菌中受水杨酸（SA）调控 mar 操纵子转录。SA 与 MarR 结合后诱导其构象变化，使其从 mar 操纵子启动子解离并开启转录。本研究将 mar 操纵子启动子（PmarO）与增强型绿色荧光蛋白基因（egfp）融合，构建了 SA 特异性大肠杆菌全细胞生物传感器。由于 SA 与阿司匹林（AS...
愈创木酚酸是一种植物次级代谢物，具有多种健康益处，也被视为癌症相关代谢改变的潜在生物标志物。为推动该化合物及其衍生物的生物生产与检测，近年来基于细胞的策略备受关注，但缺乏用于高通量监测愈创木酚酸和筛选化合物代谢菌的工具。本研究分析了 Cupriavidus necator H16 中负责愈创木酚酸代谢的基因簇，阐明了基于转录调控因子...
细菌双组分系统（TCS）因信号放大和宽输入响应而成为生物传感器研究热点。大肠杆菌 CusRS 系统由 cusS 和 cusR 组成，是铜感知模块，但现有 CusRS 传感器灵敏度不足。本研究通过调节 CusR 与 CusS 表达水平、引入拷贝数诱导型质粒进行信号放大，并敲除铜解毒基因 cueO 和 cusCFBA，提高了铜离子生物传...
神经退行性tau病以不同纤维状tau聚集体沉积为特征，其刚性核心结构与特定神经病理表型相关。特发性震颤（ET）是一种进行性神经疾病，部分病例伴认知障碍和tau积累。本研究利用基于细胞计数的tau生物传感器检测ET患者tau病理中的tau聚集体构象。该检测通过胞内tau-荧光蛋白融合蛋白从可溶态转化为聚集态，量化脑匀浆中tau朊病毒样...
基于转录因子（TF）的生物传感器被广泛用于高通量筛选代谢物高产菌株，但现有传感器检测范围和动态范围较窄，限制了实际应用。本研究以感应赖氨酸的转录因子 LysG 为例，在大肠杆菌中构建赖氨酸全细胞生物传感器，并建立基于生长耦合的 LysG 随机突变库筛选方法。该传感器以谷氨酸棒杆菌来源的 LysG 为识别元件，以 PlysE 启动子驱...
生物传感器用于工业微生物中检测并量化化学品，但多数依赖工程化转录因子识别特定分子，通用性受限。本研究通过工程化非致病土壤菌 Pseudomonas putida，构建可调节的全细胞化学传感器平台。该平台将荧光报告基因与中心代谢中的合成营养缺陷型整合，使目标分析物在生长偶联体系中补充代谢缺陷并驱动菌体生长，从而以生物量和 msfGFP...
铜绿假单胞菌是一种重要的机会性革兰阴性菌，其群体感应（QS）分子可作为指示该菌存在的有效生物标志物。本研究开发了一种便于使用的全细胞生物传感器，将工程化 P. aeruginosa 报告菌分别包埋于藻酸盐-聚-L-赖氨酸（alginate-PLL）微珠中，用于特异性检测细菌自诱导剂。PLL 增强微珠采用两步法制备：先以 Ca2+ 离...
褪黑素是具有多种生物功能的分子，在食品中作为促健康生物活性成分具有重要价值，酵母产生褪黑素的能力已在近十年得到充分证明。然而，由于酵母代谢产生的褪黑素浓度通常很低，其定量分析面临成本高昂的技术挑战。本研究针对这些分析难题，优化了一种基于G蛋白偶联受体（GPCR）的酵母生物传感器，用于褪黑素的检测与定量。通过策略性遗传修饰，显著提高了...
铁是海洋生物过程必需的关键微量营养元素，海水中铁浓度变化会显著影响初级生产力、营养循环和海洋生物多样性。在低温的极地海洋环境中，铁的作用尤为突出：铁缺乏会限制浮游植物和微生物生长，降低碳固定；铁过量则可能引发有害藻华、耗氧和氧化应激，改变食物网结构。虽然原子吸收光谱、电感耦合等离子体质谱、伏安法、化学发光和流动注射分析等理化方法可测...
谷氨酸棒杆菌ATCC 13032是生产芳香族氨基酸等工业化合物的重要微生物底盘。本研究开发了两种基于转录因子的全细胞荧光生物传感器，用于在谷氨酸棒杆菌中追踪cis,cis-顺丁烯二酸（ccMA）和分支酸（chorismate）。作者将来自A. baylyi ADP1的ccMA诱导型转录因子CatM转入谷氨酸棒杆菌，并通过启动子文库筛...
细菌素是应对食源性和耐药病原体威胁的有前景策略，近年来已建立基于全细胞生物传感器的新型细菌素筛选平台。然而，在筛选过程中细胞间异质性常被忽视，却可能在细菌素暴露后全细胞生物传感器的信号形成中起关键作用。本研究利用微流控单细胞分析，考察了尼辛（nisin）暴露后全细胞生物传感器 Listeria innocua LMG2785/pNZ...
许多固体的强度、塑性、分散性、溶解度和溶出取决于晶体结构缺陷。本研究用激光散射、电子显微镜、FT-IR和生物药学方法，原位研究拉考沙胺（Lcs）粉末完整机械加载循环后的动态、分散、化学、生物和表面性质。SLS显示微粉碎中因聚集而自发降低表面能；DLS显示胶体粒子随加载时间发生构象变化；SEM显示60 min后针状粒子团聚，循环结束时...
乙烯和环氧乙烷在化工、医疗灭菌及果蔬成熟调控中应用广泛，亟需更灵敏的传感系统。本研究解析了分枝杆菌NBB4中乙烯代谢调控系统，将调控基因etnR1、etnR2及其同源启动子Petn与荧光报告基因fuGFP组装到分枝杆菌穿梭载体pUS301-EtnR12P中，构建全细胞生物传感器。Mycobacterium smegmatis mc2...
真菌性植物病原菌对作物生产构成重大威胁，而农药的广泛使用可能危害人类健康与环境。Boscalid是一种广泛使用的杀菌剂，常用于防治多种重要植物病原菌。传统上，boscalid残留的检测主要依赖色谱分离方法。本研究采用生物电识别检测（BERA）结合膜工程分子识别（MIME）技术，将抗boscalid单克隆抗体电插入Vero细胞膜表面，...
人趋化因子受体8（CCR8）是癌症和自身免疫病免疫治疗的潜在靶点，抗CCR8单克隆抗体可通过调节肿瘤驻留调节性T细胞抑制肿瘤生长。随着抗CCR8抗体药物研发成为热点，抗体评价方法亟需改进。本研究构建了一种新型工程化定制细胞系HEK293-cAMP-biosensor-CCR8，将CCR8与cAMP生物传感器报告系统整合于HEK293...
本研究采用 HepG2/C3A 肝细胞系构建的成熟生物传感器，评估重症监护常用镇静剂与阿片类药物的肝毒性。由于这些药物长期高剂量用于镇痛镇静，且危重患者常伴肝功能受损，其肝毒性风险需进一步表征。作者以咪达唑仑、丙泊酚、s-氯胺酮、硫喷妥、芬太尼、瑞芬太尼和舒芬太尼为对象，在细胞培养液或健康志愿者人血浆中，以临床相关最大血浆浓度 Cm...