活病原菌检测对食品安全和人类健康具有重要意义，但抗体法通常需要培养步骤，导致结果时间较长。本研究采用质量变化敏感的压电悬臂梁生物传感器，并结合仅进入活细胞并积累的探针BCECF-AM，通过活细胞内酯酶将BCECF-AM水解为带负电荷的BCECF并滞留于胞内，引起细胞质量增加，使悬臂梁共振频率下降，从而快速判断细胞活性。将不同浓度活大...
本文报道了一种基于倏逝波吸收（EWA）变化、在280 nm波长下无标记检测病原菌的新型光纤生物传感器。将去包层光纤弯成U形结构可增大倏逝场穿透深度，从而提高探针灵敏度。作者利用细菌细胞或特异性结合在传感器表面的生物分子在紫外区固有的光学吸收特性，使U形光纤探针产生增强的EWA响应，并据此实现病原菌检测。实验采用便携式光学系统，包括2...
微通道是微流控芯片的基本功能部件，其制备技术的进步受到广泛关注。本文报道了一种新颖、快速且简单的方法，用于在聚二甲基硅氧烷（PDMS）弹性体中构建三维圆形微通道，并将其用于基于量子点（QD）的大肠杆菌（E. coli）抗原快速检测。作者采用水相法合成 CdTe 量子点，并通过高分辨透射电镜（HRTEM）、荧光光谱和 X 射线衍射（X...
单细菌连续生长以往主要依靠光学成像直接观察，但光学显微镜受衍射极限限制，且能连续监测的单个细胞数量有限。本文报道异步磁珠旋转（AMBR）生物传感器，用于在不受衍射限制条件下测量单个细菌的纳米尺度生长动态，并可跨越多个世代。该基于扭矩的磁珠传感器通过监测单个细菌附着与生长引起的流体阻力变化，实现了对单个大肠杆菌生长和分裂的连续观察，细...
本研究通过基因工程构建可诱导发光的工程大肠杆菌菌株，并对其进行表征与优化，用于重金属在线检测。首先比较丙酮酸、葡萄糖、柠檬酸、稀释Luria–Bertani和乙酸等碳源，发现乙酸培养基可获得最佳诱导比。所构建的三种诱导型菌株E. coli DH1 pBzntlux、pBarslux和pBcoplux在30 °C过夜培养14 h后可用...
本研究面向环境水污染监测，报道了一种用于在线检测重金属和总毒性的多通道生物发光细菌生物传感器Lumisens3的构建与概念验证。该固定相装置可连续分析水污染，并允许将任意诱导型或组成型生物发光菌株固定于可移除多孔卡中。其技术设计包括四个主要部分：（1）专用可移除卡含64个深3 mm的孔，排列于8条流道中，用于固定细菌；（2）该卡置于...
XylR 调控蛋白来自 Pseudomonas putida mt-2 的 TOL 质粒，参与甲苯和苯降解途径。本文描述基于 XylR 及其同源启动子 Pu 构建并实验室表征重组生物传感器（pGLPX 质粒）。在 pGLPX 质粒中，报告基因 luc 受 Pu 启动子控制。我们评估两种不同核苷酸序列作为 SD 元件改善生物报告灵敏度...
蛋氨酸是动物必需氨基酸，常被视为饲料配方中首要限制性氨基酸。饲料中蛋氨酸缺乏或过量均会导致动物生产性能下降并增加环境污染，因此需要准确定量和合理添加。目前动物生物测定是评价蛋氨酸生物利用度的行业标准，但耗时、昂贵且受法规限制，且多种干扰因素会影响其变异性和时效性。基于微生物对外源营养（如蛋氨酸）响应的微生物测定法快速、廉价，并能较准...
病原菌的快速检测与鉴定对食品安全和感染控制至关重要。传统培养法耗时且真实样品前处理复杂。本文报道一种基于单壁碳纳米管（SWCNT）和适配体的无标记电位生物传感器，可在数分钟内直接、简单、选择性地检测复杂样品中的活菌。以大肠杆菌 CECT 675 作为致病性 E. coli O157:H7 的非致病替代物，传感器利用羧化 SWCNT ...
本文报道了一种基于抗菌肽功能化微电容电极阵列的无标记电学生物传感器，用于病原菌检测。作者将天然存在于非洲爪蟾皮肤中的半选择性抗菌肽 magainin I 通过 C 端半胱氨酸残基共价固定于金微电极表面，利用阻抗谱监测细菌结合引起的介电性质变化。对致病大肠杆菌 O157:H7 的检测限约为 1 菌/μL（10^3 cfu/mL），达到...
本研究报道一种单模锥形光纤折射率生物传感器，用于水相中大肠杆菌K-12生长的实时监测。锥形光纤通过CO2激光热拉法制备，腰径为6–7 μm，腰长为3 mm。利用聚-L-赖氨酸（Poly-L-Lysine, PLL）将细菌固定于锥形表面；在适宜培养条件下，细菌在锥形表面增殖使平均表面密度升高，进而改变锥形区的等效折射率。细菌吸附与生长...
本文研究了阻抗型生物传感器中非导电鞘液与导电样品流之间扩散对测量的影响。采用2电极和4电极配置进行阻抗测量；4电极设计将电流电极与传感电极分离，可避免双电层阻抗的有害影响，使低频（<1 kHz）阻抗测量成为可能。器件采用改进T型连接微流控通道，样品通道截面小于聚焦通道，仅用一路鞘液即可实现样品流的二维流聚焦。通过选择去离子水作为非导...
本文报道了一种蛋白功能化纳米金刚石阵列的制备与表征方法。纳米金刚石具有低生物细胞毒性、良好的荧光与拉曼光学性质以及光稳定性，适合生物应用。作者利用电子束光刻技术，将羧基功能化纳米金刚石定位在硅和 ITO 基底表面自组装单分子层（SAM）阵列上，形成十字形和纳米方阵列。酸处理后的纳米金刚石表面引入羧基，经 EDC/NHS 与氨基终止 ...
本文报道了两种基于表面等离子共振（SPR）技术的细菌生物传感器。第一种传感器基于功能化金基底，第二种基于固定金纳米颗粒（AuNPs）的修饰金基底。对于第一种传感器，金基底采用自组装单分子层技术用酸硫醇进行功能化；对于第二种传感器，则在经修饰的金基底上固定金纳米颗粒。两种传感器均固定多克隆抗大肠杆菌抗体，用于特异性检测大肠杆菌（E. ...
河口系统中磷酸盐和氨的积累及其引发的甲藻与藻华，已被认为与鱼类死亡及渔民健康风险有关。分析化学试剂盒常用于测定水样中磷酸盐和氨水平，但其灵敏度受限于仅针对这些物质的无机形式。本研究构建了一种大肠杆菌生物发光报告系统，将大肠杆菌启动子 phoA 或 glnAp2 与费氏弧菌 luxCDABE 操纵子融合，载体位于染色体或多拷贝质粒上，...
随着技术与社会发展，生物传感器在生物和医学领域的应用日益重要。利用基于表面应力分析的生物传感器检测细胞和生物分子，有望实现低成本、高通量的检测与诊断。本文报道了一种生物相容的表面应力型聚二甲基硅氧烷（PDMS）微膜生物传感器。每个传感器芯片包含两个可用的PDMS微膜，一个作为活性膜，另一个作为参考膜。传感器分别采用不同功能材料进行功...
本文提出一种简便高效的路线，制备 Au@Pt 海胆状纳米粒子（Au@Pt NPs）修饰的丝素蛋白衍生碳纤维毡，并基于该材料构建大肠杆菌（E. coli）电化学生物传感器。蚕丝是天然蛋白纤维，衍生碳纤维毡含有氨基、吡啶和羰基等功能基团，这些天然存在的官能团使 Au@Pt NPs 能自组装到碳纤维表面，并为细菌提供生物相容微环境。Au@...
大肠杆菌检测对保障人类健康和公共安全具有重要意义。多数检测方法的关键步骤是使大肠杆菌细胞附着到生物传感器基底或换能器表面，因此基底产生的化学或物理增强效应有助于提高细菌检测灵敏度。本研究利用层级压印表面结构，在石英晶体微天平（QCM）的聚苯乙烯涂层谐振晶体上制备微纳层级结构。将晶体在降低浓度（1×10^4 CFU/mL）的大肠杆菌悬...
动物日粮中必需氨基酸的数量与平衡对营养至关重要。缺乏会导致体重增长不佳，过量补充则增加成本并提高动物氮排放。虽然体内动物试验是测定氨基酸生物利用度的标准方法，但成本高、耗时长。大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）生物测定在准确性、成本和耗时方面是可行替代。E. coli 是胃肠道常驻菌，虽在结肠更丰富，但小...
树突状细胞（DCs）是一类专职抗原呈递细胞，通过模式识别受体（PPRs），尤其是Toll样受体（TLRs），在感知和处理微生物信息中发挥关键作用。本研究以DC2.4细胞系作为细胞源，证明其可用于微生物的检测与区分，从而发展细胞基生物传感器。作为原理验证，采用革兰氏阴性菌大肠杆菌K12 D21菌株及其脂多糖（LPS）突变体作为模型靶标...