咖啡因（1,3,7-三甲基黄嘌呤）及其他甲基黄嘌呤广泛用于饮料和药物，造成显著环境污染。作者通过基因重构策略，将假单胞菌 Pseudomonas putida CBB5 的烷基黄嘌呤降解（Alx）基因簇移植到大肠杆菌 Escherichia coli 中，构建可移植的咖啡因降解操纵子。研究发现，必须加入来自 Janthinobact...
本文报道了一种基于 CadR 转录因子的大肠杆菌全细胞荧光生物传感器，用于优化对镉和汞的特异性检测。作者通过从 CadR C 端延伸区分别截短 10 和 21 个氨基酸，获得 CadR-TC10 和 CadR-TC21 突变体，并将 cadR、cadR-TC10 和 cadR-TC21 基因作为传感元件，构建以绿色荧光蛋白（GFP）...
大多数微生物颗粒表面在中性 pH 下带负电荷。本文报道一种基于水溶性阳离子聚噻吩衍生物 AH-35 的荧光生物传感器，用于快速评估水中微生物污染。作者以大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）作为原型微生物颗粒，将 AH-35 加入水样后，利用其阳离子链与细菌表面负电荷超微结构之间的静电相互作用，使聚合物发生结...
本文提出制备稳定的阳离子聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）微球，并包埋铁氧化物纳米粒子（IONPs，8–12 nm）。IONPs 先在有机相中引入 PLGA，随后通过纳米乳液法在水相中形成微球并包覆壳聚糖。动态光散射测得微球平均粒径约 310 nm，pH 4.0 时复合微球 zeta 电位约 35 mV。将微球电泳沉积到 ITO 玻...
本文整合两种互补检测策略，基于T4噬菌体作为活细菌的天然生物受体，用于大肠杆菌（Escherichia coli）的鉴定与定量。第一种策略为筛查与活性检测，采用无标记电化学阻抗谱（EIS），以噬菌体为识别元件；互补策略为环介导等温扩增（LAMP）确认，在结合的大肠杆菌细胞裂解后特异性扩增其Tuf基因，并用线性扫描伏安法（LSV）检测...
本研究旨在建立用于饮用水生物膜中大肠杆菌和沙门氏菌快速检测的酶-生化（enz-bio）signature 方法。作者以脂溶性、糖苷酶和蛋白酶活性相对强弱作为识别指标，在含单一菌种及混合菌种的生物膜中比较不同酶活，确定大肠杆菌的 signature 为脂溶性<糖苷酶<蛋白酶，沙门氏菌为糖苷酶=脂溶性<蛋白酶。实验在批式反应器玻璃 co...
3-羟基丙酸（3-HPA）自行车是独特的CO2固定途径，其酶不受氧气抑制，且可产生具有生物技术价值的新中间体，CO2固定步骤较快。作者在大肠杆菌K12中异源表达该途径的部分区段，并将其分为四个子路径：（1）由乙酰辅酶A合成丙酰辅酶A；（2）由丙酰辅酶A合成琥珀酸；（3）生成乙醛酸并再生乙酰辅酶A；（4）同化乙醛酸和丙酰辅酶A生成丙酮...
本研究开发了一种基于电化学阻抗测量、介电泳力和抗体-抗原相互作用的无标记生物传感器，用于检测和定量食源性病原菌。在前期工作中，金-钨微线（原文直径 25 mm）通过聚乙烯亚胺-链霉亲和素-抗大肠杆菌抗体涂层进行功能化，以提高传感特异性，并采用荧光强度测量定量传感器捕获的细菌。本研究重点是通过监测微线表面细菌细胞与抗体发生生物亲和反应...
过去十年纳米颗粒生产与应用快速发展，迫切需要简便、快速且具预测性的毒性筛选方法。本研究基于应激响应细菌生物传感器阵列，考察铜纳米颗粒（CuNPs）的毒理学效应及毒性来源。传感菌株响应显示，CuNPs 不仅在大肠杆菌中诱导氧化应激，还引起蛋白、DNA 和细胞膜损伤，最终导致生长抑制。酶解毒分析将毒性追溯到 CuNPs 产生的 H2O2...
本文报道了一种基于中性亲和素修饰碳丝网印刷电极和辣根过氧化物酶（HRP）标记的电化学杂交检测法，用于土壤等复杂样品中产CTX-M超广谱β-内酰胺酶大肠杆菌的基因型分析。该方法以PCR扩增blaCTX-M1基因为前提，利用5′-生物素标记引物使扩增产物固定于电极表面，再与地高辛标记探针杂交，随后结合抗地高辛-HRP，并在H2O2/TM...
本文报道了一种用于监测和检测水体急性毒性的新型比色微生物生物传感器。该传感器以大肠杆菌（E. coli）为模式微生物，以铁氰根作为呼吸电子受体，以普鲁士蓝（PB）为比色指示剂。在无毒性物质时，大肠杆菌呼吸过程中将铁氰根还原为亚铁氰根；随后亚铁氰根与三价铁离子反应生成蓝色普鲁士蓝，使溶液由黄色变为绿色或蓝色。当存在毒性物质时，细菌呼吸...
本研究利用响应底物限制的微生物全细胞生物传感器开发了一种可用作缩小规模（scale-down）工具的微型生物反应器平台。在大肠杆菌中选择了三种绿色荧光蛋白（GFP）转录报告系统：uspA::gfp、csiE::gfp 和 yciG::gfp。前期研究表明，这类启动子可在底物限制条件下被诱导，而在异质性生物反应器培养中受到显著抑制；本...
本文报道了利用合成生物学策略改造大肠杆菌 HydHG 双组分转录调控网络，以构建具有可调灵敏度的锌离子生物传感器。HydHG 系统可感知胞外锌并调控锌稳态相关基因表达。作者首先在 zraP 启动子控制下引入自激活回路，使 HydG 与绿色荧光蛋白（GFP）报告基因共同表达，并通过 HydG 的正反馈增强 zraP 转录。结果显示，自...
本文报道了一种用于在均相溶液中于室温下高特异性分析长链且具有稳定二级结构的RNA的复杂生物传感器。该传感器由一个分子信标（molecular beacon, MB）探针作为荧光信号报告元件，以及两条DNA适配链组成；两条适配链分别含有与报告探针互补的片段和与待测RNA互补的片段。其中一条适配链利用较长的RNA结合臂解开目标RNA的二...
本研究与 Ibis Biosciences 合作，为 PLEX-ID 生物传感器系统开发了一种用于鉴定常见食源性病原菌沙门氏菌、大肠杆菌、志贺菌和单核细胞增生李斯特菌的检测方法。该平台利用电喷雾电离质谱（ESI-MS）检测短 PCR 扩增子的碱基组成。新设计的食源性病原菌（FBP）检测板使用 4 个基因片段，共设置 8 个扩增子靶标...
本研究开发了一套基于大肠杆菌营养缺陷型的全细胞生物传感器阵列，用于高效、低成本地高通量定量生理体液或微生物培养物中的氨基酸。作者利用在线数据库进行理性设计，筛选氨基酸生物合成途径末端基因，预测其单基因缺失可产生对特定氨基酸的营养缺陷型。针对精氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、苏氨酸、色氨酸和酪氨酸，...
针对抗生素耐药问题，快速抗菌药物敏感性试验（AST）对指导治疗至关重要。本文报道一种新型自组装异步磁性微球旋转（AMBR）生物传感器，用于检测细菌生长并测定最低抑菌浓度（MIC）。该传感器由抗体包被的超顺磁性微球在倒置液滴界面自组装成稳定簇，在旋转磁场中异步旋转；细菌生长会改变簇的有效体积和流体拖曳，从而改变旋转周期。作者利用含酪蛋...
本研究针对生物防御、食品安全、医学诊断和制药领域对微生物快速敏感检测的需求，比较了四种基于表面等离子共振（SPR）的大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）传感策略，旨在确定最合适的生物活性表面制备方法。以E. coli为模型菌，分别测试了抗体非特异性吸附、通过avidin–biotin相互作用特异性吸附、基于...
本文首次报道了一种用于高灵敏检测大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）的电化学发光（ECL）生物传感器。该传感器以刀豆蛋白A（Concanavalin A, Con A）作为生物识别元件，以双(2,2′-联吡啶)-4′-甲基-4-羧基联吡啶钌(II)（Ru1）配合物作为检测探针。制备时，先将羧基功能化单壁碳纳...
本文提出一种用于生化需氧量（BOD）快速检测的电化学方法，将大肠杆菌（E. coli）作为生物催化剂、中性红（NR）作为人工电子受体，共固定于玻碳电极（GCE）表面。作者比较了两种电极修饰策略：一种先将 NR 电聚合为聚中性红（PNR）膜，再将 E. coli 与聚乙烯醇接枝4-乙烯基吡啶（gPVP）混合覆盖于 PNR 膜上，得到 ...