Frontiers in microbiology
2025
Gan T, Gustave W, Li B, Lopez C 等 5 人
全氟及多氟烷基物质(PFAS)因碳氟键稳定而广泛持久存在于环境中,全球变暖通过改变水文、温度、氧化还原及冻土融化等过程,促进 PFAS 从土壤和沉积物向水体迁移,增加生物可利用性与暴露风险。传统 LC-MS/MS 方法前处理复杂、成本高、耗时,且只能定量已知同系物,难以实时监测和反映生物效应。全细胞生物报告器(WCB)是基因工程活细...
Biosensors
2025
Bai S, Liu Z, Xu J, Li Y 等 10 人
土壤和沉积物中的重金属(HM)污染对生态系统和人类健康构成重大风险。全细胞生物报告器(WCB)技术能够替代传统检测手段,快速评估污染物的生物可利用性。其中,开启型 WCB 通过测量暴露于污染物后产生的生物发光或荧光来量化污染物生物可利用性,在定量检测方面可达到与传统方法相当的准确性。然而,在土壤和沉积物样品中,固体颗粒对光学信号的散...
Frontiers in microbiology
2024
Zhang X, Zhao X, Gu C, Huang Z 等 8 人
砷(As)是土壤环境中高毒性类金属,其污染可通过食物链危害人体健康。传统风险评估多依赖 ICP-OES 和 AAS 测定总砷浓度,但设备昂贵、样品前处理复杂,且难以反映砷的生物可利用性与毒性。全细胞生物报告器(WCB)是基因工程改造的活菌,可感知目标污染物并产生光学或电化学信号,用于评估砷的生物可利用性和环境风险。本文综述了基于 a...
Frontiers in chemistry
2022
Zhu Y, Elcin E, Jiang M, Li B 等 7 人
水污染已成为威胁人类健康与生态安全的全球性环境问题,水体中污染物生物可利用性的监测与风险评估对确定水处理需求至关重要。与传统化学分析相比,基于全细胞生物报告器(whole-cell bioreporters, WCBs)的环境生物传感可通过报告基因快速、简便、通用且经济地检测多种污染物的生物可利用性。WCB 的性能取决于宿主菌株、调...
Environmental technology
2021
Machado MC, Vimbela GV, Tripathi A
Narragansett Bay 中硝酸盐(NO3−)浓度存在显著时空变化,但其通量动态从未在细尺度(<100 m、<1 d)或实时条件下被监测。全细胞生物报告器是低成本环境营养盐传感的有前景候选,但用于海洋环境长期部署仍面临困难。本文报道了一种低成本传感器的创建与验证,该传感器利用自发光蓝藻 Synechococcus elong...
Frontiers in bioengineering and biotechnology
2021
Zeng N, Wu Y, Chen W, Huang Q 等 5 人
人类活动向土壤释放多种污染物,对生态系统和人类健康构成严重威胁。与传统分析方法相比,基于微生物细胞的生物报告器具有灵活、快速、低成本的优势,可用于评估环境风险。本综述总结了生物报告器在土壤污染检测中的最新进展,并讨论其挑战与当前策略。文章介绍了生物传感原理和遗传电路工程,综述了用于检测和定量土壤中重金属及有机污染物的生物报告器发展。...
Applied microbiology and biotechnology
2020
Kim H, Jang G, Yoon Y
重金属/类金属在低浓度时对生物体生理与发育具有调节作用,但高浓度会危害健康与生态系统。由于工业化导致环境中重金属/类金属不断累积,发展快速、低成本、可现场使用的定量监测工具十分必要。传统仪器分析(如ICP-MS、HPLC-MS、GC-MS、ICP-AES)灵敏度和准确性高,但设备昂贵、操作复杂、耗时长,且难以反映生物可利用部分。本文...