Qualitative and quantitative assessment of genotoxins using
本研究构建了一种新型细菌基因毒性检测菌株 E. coli BL21/pUC-PST，其中 λ 噬菌体 SRRz 裂解基因簇由新设计的 SOS 响应启动子 Psos-box 控制。该生物传感器在与致突变物接触 0.5 h 后发生响应，培养液浊度变化可肉眼与对照区分。系统对丝裂霉素 C、甲胺磷、甲基甲磺酸酯、二硫酮和二氯氟菌胺五种模型 ...
Hydrogel Microparticles Functionalized with Engineered
近年来，生物炼制对高价值化学品合成提出更高要求，内酰胺是尼龙工业中产量达百万吨级的重要大宗化学品。为筛选高产内酰胺生产菌株，亟需高通量内酰胺传感策略。本文报道一种稳健的活体内酰胺生物传感器，其由水凝胶微球封装工程化内酰胺响应大肠杆菌微菌落构成。该微球可通过液滴微流控技术便捷制造，制造速率最高可达每小时1000万个。传感器能够以剂量依...
Conductometric sensor for viable Escherichia coli and Staphylococcus aureus based on magnetic analyte separation via aptamer.
本文报道了一种用于测定大肠杆菌（E. coli）和金黄色葡萄球菌（S. aureus）活菌数量的方法。该方法将适配体功能化磁珠分离与基于电导率的检测相结合：先用适配体修饰的磁珠从水样中特异性捕获目标菌，再将其转入培养基中，通过实时、无接触地监测培养基电导随时间的变化来表征细菌生长动力学。生长曲线中进入对数期前的滞后期持续时间可用于推...
A graphene electrode functionalized with aminoterephthalic acid for impedimetric immunosensing of Escherichia coli.
本文报道了一种基于氧化石墨烯（GO）丝网印刷电极的电化学免疫传感器，用于检测大肠杆菌（E. coli）。首先采用2-氨基对苯二甲酸对GO进行氨基功能化，得到NH2-GO，并将其滴涂于碳基丝网印刷电极工作区。随后通过EDC/NHS活化，将抗E. coli O157:H7抗体共价固定于电极表面，并用Tween-20封闭非特异性位点。检测...
Demonstration of an optical biosensor for the detection of faecal indicator bacteria in freshwater and coastal bathing areas.
ColiSense是一种用于快速检测大肠杆菌（E. coli）的光学生物传感器系统，以β-葡萄糖醛酸酶（GUS）作为大肠杆菌生物标志物酶，并采用6-氯-4-甲基伞形酮-β-D-葡萄糖醛酸（6-CMUG）作为荧光底物。与常规快速GUS方法不同，该系统先裂解样品中的细菌并洗脱提取GUS，在无颗粒和完整细菌存在下直接测定提取酶的连续荧光动...
De novo phenol bioproduction from glucose using biosensor-assisted microbial coculture engineering.
微生物生物合成已被广泛用于利用可再生原料生产大宗化学品。本研究将代谢物生物传感器整合到理性设计的大肠杆菌（E. coli）共培养体系中，以葡萄糖为碳源实现酚（phenol）的高效生物合成。具体地，首先构建两组 E. coli–E. coli 共培养，分别承载经 4-羟基苯甲酸（4-hydroxybenzoate, 4HB）和酪氨酸（...
Development and application of a transcriptional sensor for detection of heterologous acrylic acid production in E. coli.
丙烯酸（AA）是一种广泛使用的商品化学品，传统上由不可再生化石燃料来源制备。为发展绿色生物基丙烯酸生产，需要能够快速、简便检测活细胞内 AA 生成的传感工具。本研究开发了一种新型转录生物传感器，用于在体内检测丙烯酸。通过对暴露于亚致死剂量丙烯酸的大肠杆菌进行 RNA-seq 分析，鉴定到一个选择性响应启动子 PyhcN，并将其克隆至...
Chaperone OsmY facilitates the biogenesis of a major family of autotransporters.
OsmY 是一种广泛保守但功能尚不清楚的 20 kDa 周质蛋白。我们此前利用折叠生物传感器获得证据，表明 OsmY 具有分子伴侣活性。为发现 OsmY 的天然底物，我们筛选了在 osmY 缺失株中因不稳定而稳态水平降低的蛋白。外膜蛋白抗原 43（Ag43）丰度显著下降，其 β-桶结构域在 osmY 缺失株外膜中不可检测。Ag43 ...
Novel peroxiredoxin-based sensor for sensitive detection of hydrogen peroxide.
为检测活细胞中重要信号分子过氧化氢（H2O2），已开发多种遗传编码传感器，但仍需更灵敏、响应更快的生物传感器。本研究以大肠杆菌为平台，开发了一种新型荧光 H2O2 传感器 TScGP。该传感器采用循环置换黄色荧光蛋白（cpYFP），并基于过氧化物酶体蛋白（Prx）与硫氧还蛋白（Trx）之间的氧化还原中继。结构上，cpYFP 被夹在真...
Construction and Evaluation of a Self-Calibrating Multiresponse and Multifunctional Graphene Biosensor.
近期许多研究聚焦于石墨烯基生物传感器，但通常依赖单一信号并需借助其他技术校准。本研究设计并构建了一种非酶石墨烯基生物传感器，考察其通过三种不同信号检测葡萄糖和大肠杆菌的能力。制备时，将多巴胺功能化聚乙二醇和2,5-噻吩二硼酸分别通过氮烯[2+1]环加成反应和缩合反应共价连接到石墨烯片表面。硼酸片段与生物体系之间的多价相互作用增强了多...
Preparation and Application of a New Bacterial Biosensor for the Presumptive Detection of Gunshot Residue.
MicRoboCop是一种面向法医化学应用的生物传感器系统，由三个装置组成，联合使用时可通过在枪击残留物（GSR）关键分析物存在下产生荧光信号来指示GSR的存在。该方案描述了利用大肠杆菌（E. coli）合成生物传感器，以及用于评价传感器选择性和灵敏度的分析化学方法。系统功能通过采集自使用过的弹壳内壁的GSR进行验证。制备完成后，生...
Colorimetric and Electrochemical Detection of Escherichia coli and Antibiotic Resistance Based on a p-Benzoquinone-Mediated Bioassay.
病原菌尤其是其抗生素耐药性的简便经济鉴定对人类健康与安全至关重要。大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）的存在被视为水体污染指标，并与人类健康密切相关。本文受细菌表面生物催化启发，开发了一种简单、低成本的比色与电化学生物检测方法，可同时分析大肠杆菌的存在及其相对抗生素耐药水平。该方法以对苯醌（p-benzoq...
Biosensors to Monitor Water Quality Utilizing Insect Odorant-Binding Proteins as Detector Elements.
在发展中国家，识别清洁可饮用水仍是普遍挑战，粪便污染导致的介水疾病严重威胁公共健康。高效监测本地水源对饮水安全至关重要，但目前缺乏低成本、可靠且能快速检测污染的方法。本文开发了一种体外检测方法，利用来自冈比亚按蚊（Anopheles gambiae）的气味结合蛋白 AgamOBP1，检测有害肠杆菌科细菌的特征代谢物吲哚。作者证明重组...
Artificial Caprolactam-Specific Riboswitch as an Intracellular Metabolite Sensor.
己内酰胺是合成尼龙-6的单体，近期已开发用于生物基生产尼龙-6的重组微生物菌株。胞内己内酰胺生物传感器可促进重组微生物菌株的高通量代谢工程。由于重组菌株会混合生产己内酰胺和戊内酰胺，己内酰胺传感器必须对己内酰胺具有高特异性，但此前尚未报道高特异性己内酰胺传感器。本文开发了一种特异性响应己内酰胺的人工核糖开关。该核糖开关采用体外-体内...
Engineered Orthogonal Quorum Sensing Systems for Synthetic Gene Regulation in
由膜通透性化合物高丝氨酸内酯（HSLs）控制的基因调控元件已成为构建合成基因网络、协调工程细菌群体行为的常用工具。合成 HSL 信号系统源自微生物群体感应通路中的天然 DNA 和蛋白元件。串扰，即一种 HSL 可激活多个调控蛋白，可能导致由并行信号通路组成的网络出现故障。本文报道了对群体感应元件的系统研究，以鉴定在液体和固体培养中几...
Improving the cost effectiveness of enhanced green fluorescent protein production using recombinant Escherichia coli BL21 (DE3): Decreasing the expression inducer concentration.
绿色荧光蛋白（GFP）是一种球状蛋白，因具有天然荧光、低毒性和较宽稳定范围，被广泛用作生物传感器和生物标志物。然而，使用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷（IPTG）等昂贵诱导剂在大肠杆菌中表达蛋白的成本较高，限制了GFP的规模化应用。本研究以大肠杆菌BL21(DE3)[pLysS; pET28(a)]为表达系统，研究增强型绿色荧光蛋白（...
Sensitive and Specific Whole-Cell Biosensor for Arsenic Detection.
全细胞生物传感器（WCBs）已被用于检测三价砷（As(III)），但多数存在灵敏度和特异性不足的问题。本研究在大肠杆菌DH5α中构建了一种带有正反馈放大器的砷WCB。报告基因mCherry的输出信号经正反馈放大器显著增强；以半饱和As(III)浓度评价时，含正反馈WCB的灵敏度比无正反馈高约一个数量级。As(III)最低检测限降低一...
Evaluation of the promiscuous component of several bacterial export pumps TolC as a biomarker for toxic pollutants in feedstuffs.
动物饲料中残留有毒污染物会进入人类食物链，因此需要快速、灵敏的筛查方法。本研究评估大肠杆菌外膜通道蛋白 TolC 的表达能否作为饲料中污染物的生物标志物。TolC 是多种 ATP 依赖外排泵的共同组分，可在化学应激下上调。作者比较了 RecA 基因失活的大肠杆菌 DH5α 与野生型 BL21(DE3) 对脱氧胆酸(DCA)、顺铂(C...
3D impedimetric sensors as a tool for monitoring bacterial response to antibiotics.
环境中抗生素等抗菌污染物会促进多重耐药菌的产生与传播。传统细菌药敏试验依赖培养，耗时1–2天，难以满足快速和即时检测需求。本文报道一种基于微生物生物传感器策略的无标记生物传感平台，用于在稀释溶液中开展抗生素检测生物测定。该平台以三维叉指电极阵列（3D-IDEA）阻抗换能器为核心，并在其表面固定大肠杆菌（E. coli）。3D-IDE...
Probing chemotaxis activity in Escherichia coli using fluorescent protein fusions.
细菌趋化信号有望用于快速生物传感器检测，但难以定量。本文探索两种可反映趋化活性大肠杆菌的荧光读出。第一种将趋化信号蛋白 CheY 和 CheZ 分别与稳定或不稳定“分裂”绿色荧光蛋白的非荧光部分融合。野生型趋化细胞可产生可区分荧光焦点，而缺乏 CheA 激酶的突变体不能；约三分之二焦点位于细胞极的趋化受体处，三分之一位于鞭毛马达复合...