癌症是全球主要死因，传统活检、影像和实验室标志物检测存在侵入性、成本高和结果延迟等局限。本研究旨在整合基因表达谱、物联网（IoT）生物传感器和机器学习（ML），提升癌症生物标志物检测、分类与监测能力。研究从GEO数据库获取285例癌症患者、57736个基因的RNA-seq数据，经ComBat批次校正、PCA降维和Shannon熵特征...
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...
无细胞体系已成为合成生物学中灵活的平台，可用于原型合成基因线路、生物传感器开发和生物制造。为简化原型设计，无细胞系统常引入建模步骤，以预测不同实验场景的结果并深入理解其机制与功能。本文聚焦无细胞蛋白合成（CFPS）中机制建模与数据驱动建模的最新进展。机制建模通常采用基于 Michaelis–Menten、Hill 和质量作用动力学的...
本研究开发了一种新型无标记、无固定化的RNA适配体修饰核糖开关生物传感器，利用RNA适配体修饰的二级结构支架控制核糖体结合序列（RBS）的可及性。将双链RNA适配体修饰的顺式抑制序列（crRNA）引入指示基因gfp的上游，由于发夹结构中RNA适配体序列不互补，形成RNA泡。无目标分子时，RBS被crRNA隐藏，核糖体无法识别，gfp...
如今，碳纳米管（CNT）因具有优异的物理、化学、电学、热学和力学性能，已被用于药物递送、生物传感器设计、微生物处理及消费品等领域，未来含 CNT 产品预计将进一步增加。CNT 疏水且易在水生生态系统沉积物中富集。脊椎动物研究已揭示其毒性风险，但水生无脊椎动物数据有限。本研究旨在从分子水平确定多壁碳纳米管（MWCNT）对摇蚊 Chir...
许多遗传报告系统需要分子氧，因此报告基因在厌氧微生物分子机制研究中的应用受到限制。本文报道了基于荧光素酶基因及其需氧酶的全细胞生物传感器系统。作者采用两种不同需氧报告系统——昆虫荧光素酶和细菌荧光素酶，以及两种细菌宿主——革兰阳性长双歧杆菌（Bifidobacterium longum）和革兰阴性大肠杆菌（Escherichia c...
本研究构建了一种新型铜绿假单胞菌 PAO1 全细胞生物传感器，用于非侵入性、同时监测其体内 las、rhl、pqs 和 iqs 四个群体感应（QS）网络的基因表达。该传感器以 PAO1 为宿主，携带 pSEVA-QSGEF 质粒，将 lasI、rhlI、pqsA 和 ambB 的启动子分别连接 Turbo YFP、mTag BFP2...
组织微环境对细胞功能调控至关重要，但现有方法多依赖固定或分离细胞，难以在原生组织中动态监测单细胞基因表达。本文报道一种由金纳米颗粒/纳米棒与荧光标记锁定核酸(LNA)探针构成的单细胞纳米生物传感器，用于活细胞和原生组织微环境中 mRNA 基因表达的时空动态分析。LNA 探针为 20 碱基交替 LNA/DNA 序列，5′端标记 6-F...
肝X受体（LXR）是一类配体激活的转录因子，主要参与胆固醇稳态、胆汁酸和甘油三酯代谢，并可通过直接调控肝脏葡萄糖激酶参与葡萄糖代谢。已有研究证明药物、工业副产物和化学品等外源因素可调节其活性。鉴于这些合成分子在环境中广泛存在且LXR具有明确的靶点作用，作者采用整合策略，将计算机分子对接与光学表面等离子共振（SPR）生物传感器结合研究...
体内生物发光成像（BLI）正日益成为现代生物学研究的重要方法。该技术利用表达荧光素酶的生物报告细胞发出的光，对活体动物进行非侵入式检测，已广泛应用于基因功能、药物发现与开发、细胞迁移、蛋白-蛋白相互作用，以及肿瘤发生、癌症治疗与疾病进展等生物分子过程研究。本文综述了BLI与多种生物报告/生物传感系统的整合方式，讨论了不同荧光素酶报告...
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...