Bactericidal Hydrogels via Surface Functionalization with Cecropin A.
抗菌肽（AMP）固定化到表面可用于生物传感器及抗菌/抗污涂层，但传统方法多依赖玻璃或金等刚性支撑，且步骤繁琐。本文采用水凝胶固定化平台，实现简便制备与表面功能化，并提高生物相容性，用于评价连接臂长度、表面密度和 AMP 偶联位点对肽活性的影响。利用自由基介导的巯基–烯加成进行快速界面光聚合，在预制聚乙二醇（PEG）水凝胶上生成含残余...
[Construction of an Escherichia coli strain for sensitive detection of arsenite ion in water].
为构建一种高灵敏、高特异性的砷离子荧光报告大肠杆菌菌株，本研究利用基因敲除技术敲除大肠杆菌中负责向胞外转运砷离子的 arsB 基因，获得对 As3+ 敏感的突变株；同时构建含砷检测元件 Pars-arsR-egfp 的融合载体 pET28b-Pars-arsR-egfp，并将其转化至 arsB 敲除菌中，完成敏感型 As3+ 检测菌...
On-Line Monitoring the Growth of E. coli or HeLa Cells Using an Annular Microelectrode Piezoelectric Biosensor.
在非质量响应压电生物传感器中，生物信息来源于串联检测电极与生物体或生物培养物理场之间的相互作用，因此电极的电学参数会直接影响传感器信号。本研究利用 COMSOL Multiphysics 多物理场分析工具对微电极的电场分布进行模拟，结果表明电场空间分布受电极指宽和电极间距影响。作者进一步测试了与环形微电极串联构建的压电传感器的特征响...
Porous Silicon-Based Biosensors: Towards Real-Time Optical Detection of Target Bacteria in the Food Industry.
快速检测目标细菌对保障食品安全和预防食源性疾病至关重要。本文报道了一种用于在复杂食品工业过程水中鉴定和定量大肠杆菌（Escherichia coli，E. coli，作为模型指示菌）的光学生物传感器。该传感器基于纳米结构氧化多孔硅（PSi）薄膜，并在其表面功能化抗 E. coli 特异性抗体。将传感器直接暴露于新鲜切配果蔬加工线采集...
Rapid construction of metabolite biosensors using domain-insertion profiling.
单荧光蛋白生物传感器（SFPBs）可在活细胞内以单细胞时空分辨率定量代谢物，但将绿色荧光蛋白（GFP）理性插入配体结合域并形成有效变构耦合仍是构建瓶颈。本文提出一种无偏高通量方法——基于 DNA 测序的域插入分析（DIP-seq），通过转座子介导的随机域插入快速构建大量潜在 SFPB 文库，并结合流式细胞分选（FACS）与下一代测序...
Electrochemical detection of PCR amplicons of Escherichia coli genome based on DNA nanostructural probes and polyHRP enzyme.
快速、便携且灵敏的大肠杆菌（E. coli）检测是食品安全、环境监测和临床诊断中的重要挑战。本文报道了一种基于三维 DNA 四面体探针（TSP）的“夹心型”电化学 DNA 生物传感器，用于灵敏、特异性地检测大肠杆菌 uidA 基因 250 bp 未纯化 PCR 扩增产物。通过不对称 PCR 产生单链 PCR 产物，并利用链霉亲和素-...
Next-generation RNA-based fluorescent biosensors enable anaerobic detection of cyclic di-GMP.
细菌分布于氧气可利用性不同的多种生态位，厌氧环境如哺乳动物消化道和工业反应器中存在大量专性和兼性厌氧菌，在人类健康与生物制造中发挥重要作用。然而，由于缺乏适合活细胞成像的工具，研究细菌在部分或完全厌氧条件下的功能具有挑战性。本文报道了一系列基于 RNA 的荧光生物传感器，可选择性响应细菌胞内第二信使环二鸟苷酸（cyclic di-G...
Evolving the L-lysine high-producing strain of Escherichia coli using a newly developed high-throughput screening method.
本研究提出一种利用 L-赖氨酸诱导型启动子进化大肠杆菌赖氨酸工业菌株的新方法。以该启动子控制的增强绿色荧光蛋白（EGFP）胞内表达水平为表型，从由 L-赖氨酸高产大肠杆菌菌株经诱变获得的 10^7 突变库中，通过流式细胞分选（FACS）初步筛选出 186 株。随后依据赖氨酸浓度、赖氨酸产率以及 96 深孔板中单位细胞产率等多参数对 ...
Programming a topologically constrained DNA nanostructure into a sensor.
许多理性设计的DNA纳米结构采用机械互锁拓扑连接各DNA组分，其物理连接依赖于强连接双链的形成，但该结构元素也对组分环的功能产生显著拓扑约束。本文提出并证实：具有强连接双链的DNA结环会阻止其组分环作为滚环扩增（RCA）模板。进一步地，作者利用含RNA的DNA[2]结环，在刺激响应型RNA切割DNAzyme作用下使一个组分环线性化，...
Miniaturized Flow Stacked Immunoassay for Detecting Escherichia coli in a Single Step.
尽管生物传感器研究取得巨大进展，但面向健康与环境应用、兼具低成本、快速、简便和便携的商业化系统仍很少。本文提出一种基于堆叠膜的新型检测系统，各膜层具有特定功能。样品加在最底层，随着各层被润湿，分析物在毛细作用下向上一层迁移；在偶联层中，分析物与偶联辣根过氧化物酶（HRP）的对应抗体结合，形成可产生可测信号的复合物。为防止假阳性，设置...
Label-free bimodal waveguide immunosensor for rapid diagnosis of bacterial infections in cirrhotic patients.
自发性细菌性腹膜炎是肝硬化患者腹水的急性细菌感染，发病率高且死亡率高，早期诊断和治疗对患者生存至关重要。目前腹水细菌分析主要依赖培养方法，但耗时长且操作繁琐。本文报道了一种基于双模波导（BiMW）的光子干涉生物传感器，用于在腹水中快速、无标记地直接检测细菌。该器件由直波导构成，同一偏振的两个光模式通过倏逝场与外部介质相互作用并发生干...
Screening of an Escherichia coli promoter library for a phenylalanine biosensor.
近年来，基于转录因子的生物传感器为工程菌生产菌株的构建提供了新机遇，但合成调控回路的设计依赖于选择合适的转录因子—启动子对，将效应物分子浓度转换为可测量输出。本文提出一种高效筛选启动子库的策略，用于生物传感器设计。作者将包含约2000个不同大肠杆菌启动子—GFPmut2融合的大肠杆菌Alon库菌株混合，通过荧光激活细胞分选（FACS...
Modulating the import of medium-chain alkanes in E. coli through tuned expression of FadL.
近年来，开发用于烷烃生产、生物传感和生物修复的合成微生物平台受到关注，但控制烷烃进入宿主细胞的速率仍是关键问题，且天然转运组分尚不明确。本研究以假单胞菌 GPo1 的 AlkBGT 烷烃单加氧酶复合物作为报告系统，评估大肠杆菌中烷烃导入，并评价两种天然转运蛋白 FadL 和 OmpW 对辛烷的转运功能。结果显示，删除 fadL 后辛...
Bioengineering bacteriophages to enhance the sensitivity of phage amplification-based paper fluidic detection of bacteria.
噬菌体扩增因噬菌体-宿主特异性窄、扩增时间短，并能区分活菌与死菌，而成为细菌检测的有吸引力方法。本文建立概念证明，利用生物工程 T7 噬菌体提高噬菌体扩增侧流层析试纸条的灵敏度。与直接检测复制的 T7 噬菌体颗粒相比，使用噬菌体表达的麦芽糖结合蛋白（MBP）报告物可将灵敏度提高10倍以上；使用碱性磷酸酶（ALP）酶报告物可提高100...
Sub-toxic concentrations of volatile organic compounds inhibit extracellular respiration of Escherichia coli cells grown in anodic bioelectrochemical systems.
挥发性有机化合物（VOCs）的低成本、快速检测对回用水水质控制及保护下游回用水处理工艺具有重要意义。本文研究了亚毒性浓度VOCs对生物电化学系统（BES）中大肠杆菌（E. coli）电流输出的影响，以探索其在污水和回用水网络环境传感中的应用。将E. coli培养在碳毡电极上的人工回用水中，以提高检测灵敏度并缩短响应时间；添加生物相容...
Online analysis of protein inclusion bodies produced in E. coli by monitoring alterations in scattered and reflected light.
在线监测大肠杆菌培养中重组蛋白聚集体包涵体的形成是过程工程的重要挑战。散射光与反射光测量可提供非侵入、通用的检测手段。本研究评估了两种在线方法：一是在摇瓶培养中使用传感器平台进行180°散射光测量（λ=625 nm）；二是利用多孔硅光子阵列（SiPA）光学生物传感器在线测量反射干涉谱。结果表明，180°散射光能够监测与包涵体形成相关...
A microfluidic, dual-purpose sensor for in vitro detection of Enterobacteriaceae and biotinylated antibodies.
本文报道一种用于体外检测肠杆菌科细菌（如大肠杆菌）和生物素化抗体的微流控双用途生物传感器。该传感器将功能化磁性微球分别与分析物结合后注入静态微流控通道，无需泵送系统，通过集成微导体顺序通电产生移动磁场梯度驱动磁珠运动。集成GMR自旋阀传感器检测磁珠杂散磁场，以未负载磁珠速度为参考，通过负载磁珠速度降低判断阳性。对大肠杆菌，抗大肠杆菌...
Systematic Design of a Quorum Sensing-Based Biosensor for Enhanced Detection of Metal Ion in Escherichia Coli.
随着工业扩张，重金属等污染物对生活环境造成日益严重的污染。重金属难以降解，可在食物链中累积，其毒性会对生物体造成损伤，因此金属离子检测技术受到关注。本研究提出一种基于群体感应（quorum sensing, QS）的放大器，用于提高金属离子生物传感器的检测性能。该设计利用可扩散信号分子，使其自由穿过细胞膜进入环境，实现细菌之间的细胞...
A biosensor platform for rapid detection of E. coli in drinking water.
本研究针对水质监测中快速、特异、灵敏检测细菌指标的需求，开发了一种用于饮用水中大肠杆菌（E. coli）快速检测的生物传感策略。该策略基于大肠杆菌特异性表达的β-D-葡萄糖醛酸酶（GUD）对荧光底物4-甲基伞形酮-β-D-葡萄糖醛酸苷（MUG）的水解作用，生成可定量荧光产物4-甲基伞形酮（4-MU），其荧光强度与样品中大肠杆菌数量相...
Reproducible E. coli detection based on label-free SERS and mapping.
近年来基于表面增强拉曼散射（SERS）的细菌快速生物传感被广泛探索，但实现高灵敏、可重复的无标记细菌检测仍具挑战。本文报道了一种基于大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）与银胶体孵化的无标记 SERS 检测方法。通过优化摇速、孵育时间和温度等条件，建立了用于 E. coli 分析的快速 SERS 方法。结果表...