北美精神疾病诊断主要依据《精神障碍诊断与统计手册》（DSM），其阈值降低导致误诊和过度诊断增加，加之病耻感，使重性抑郁障碍（MDD）的临床评估和研究困难。现有MDD研究多依赖定性方法，而肠道等生理特征的显著差异提示生物标志物可用于定量、客观评估。本文提出开发一种基于益生菌大肠杆菌（E. coli）的多输入可食用生物传感器，用于表征与...
本研究将离子金与抗大肠杆菌抗体偶联，使目标细菌表面携带 Au3+-抗体杂化，从而诱导细菌与 GaAs/AlGaAs 生物芯片表面发生特异性相互作用。固定过程基于电偶置换反应（GDR）：GaAs 与 Au3+ 之间发生电子转移，Ga 被氧化、Au3+ 被还原为 Au0，并在界面形成 Au-Ga 合金，将大肠杆菌牢固锚定在芯片表面。作者...
快速、低成本、现场检测水样中的细菌污染物对水质监测具有重要意义。细胞印迹聚合物（CIPs）具有稳健、低成本和通用性强等优点，可为全细胞细菌提供选择性结合位点。然而，将 CIP–细菌结合事件在微流控器件中转换为可测电学信号仍具挑战。本文制备了对大肠杆菌（E. coli）具有亲和力的 CIP 功能化微丝（CIP-MWs），并集成到低成本...
检测大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）产生的β-半乳糖苷酶（β-galactosidase, β-gal）活性，可快速评估浴场和渔场等海水体的污染程度，避免大规模水污染暴发。本文开发了一种基于石墨烯场效应晶体管（graphene field effect transistor, GFET）并修饰热变性酪蛋...
微生物面临多种可造成损伤的应激因素，并演化出复杂的应激响应机制。现有生物报告系统通常只能监测单一响应，而能够在活体微生物中检测多模态应激响应的传感器仍缺乏。本研究将可正交检测的红色、绿色和蓝色荧光蛋白组合于同一质粒中，构建名为 RGB-S 的报告系统，使大肠杆菌能够同时、独立、实时地分析三条转录应激通路：PosmY 报告 RpoS ...
I型模块化聚酮合酶（PKS）是像装配线一样工作的多结构域酶。过去三十年，人们尝试替换、删除和插入新功能结构域以产生新分子。然而，插入异源结构域常使 PKS 不稳定，导致活性丧失和蛋白错误折叠。为解决该挑战，本文开发了一种基于荧光的溶解度生物传感器，可快速识别结构破坏最小的工程 PKS 变体。利用该传感器，筛选了酰基转移酶（AT）交换...
异戊二烯是重要的平台化合物，可由工程微生物生产，但产量通常较低。传统气相色谱法检测异戊二烯费时且昂贵，而生物传感器可用于实时、高通量地筛选和监测产物合成。AraC-pBAD 诱导系统已被广泛用于小分子生物传感器开发。前期研究发现，当培养基中同时存在阿拉伯糖时，较高浓度异戊二烯可轻微诱导 AraC-pBAD 系统。本研究据此设计并构建...
抗生素持久性（亚群耐受）指抗生素敏感菌中部分细胞在杀菌浓度抗生素长期暴露后存活，并在抗生素去除后可再生长，可导致疗程延长、感染复发和遗传耐药加速。目前尚无能在抗生素暴露前将耐受细胞从总体中分离的生物标志物。已有研究表明持久者常存在胞内氧化还原稳态紊乱，因此本研究采用 Peredox [NADH:NAD+] 荧光生物传感器，在单细胞水...
本研究旨在比较两种食品消毒剂对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）和大肠杆菌（Escherichia coli）浮游菌及生物膜中相同微生物的效力。使用过氧乙酸基消毒剂（P）和苯扎氯铵基消毒剂（D），采用定量悬液试验测试其对选定微生物群体的效力，并以标准菌落计数法在胰酪大豆琼脂（TSA）上测定细菌悬液中的效力。...
氯酸盐可因食品加工中使用氯化水或设备消毒而污染食品与饮用水，长期暴露可能抑制碘吸收并带来健康风险。现有液相/食品中氯酸盐检测方法如色谱、质谱和拉曼光谱虽准确，但成本高、耗时长且依赖专业人员，难以普及。本研究基于大肠杆菌应对氯酸盐胁迫的分子机制，即周质甲硫氨酸亚砜还原酶 MsrP 的诱导表达，构建了携带 msrP-lacZ 融合基因的...
控制水和食品中病原微生物污染需要快速、简便、低成本方法。本文利用甘露糖与大肠杆菌细胞壁I型菌毛末端FimH黏附蛋白之间的特异性亲和力，构建了一种无标记碳水化合物基电化学生物传感器，用于快速检测致病性大肠杆菌。传感器以玻碳电极为基底，通过电沉积金纳米粒子增大有效电极面积并提高导电性，再经半胱胺连接，利用EDC/NHS活化将对羧基苯胺基...
本研究开发了一种基于丝网印刷碳电极（SPCE）的简单、快速、高灵敏电化学生物传感器，用于水样中大肠杆菌（E. coli）的现场实时检测。研究分析了适配体偶联及磷酸盐缓冲液（PBS）对银纳米颗粒（AgNPs）胶体稳定性的影响，粒径分布显示适配体偶联后 AgNPs 在 PBS 中发生聚集。紫外-可见光谱证实 AgNP-适配体偶联成功，并...
在大肠杆菌及相关菌中，鞭毛制动蛋白YcgR响应胞内升高的环二鸟苷酸（c-di-GMP），降低鞭毛旋转速度并偏向逆时针（CCW）旋转，从而调控细菌游动。此前关于c-di-GMP激活的YcgR直接结合马达蛋白MotA还是破坏转子蛋白FliG结构存在争议。本研究构建并优化了一种基于荧光共振能量转移（FRET）的YcgR生物传感器，将鼠伤寒...
本研究开发了一种基于微线的电化学免疫传感器（MEI传感器），用于食品和环境样品中潜在有害细菌的快速检测与鉴定。该传感器以镀金钨微线为工作电极，依次涂覆聚乙烯亚胺（PEI）、单壁碳纳米管（SWCNT）悬浮液、链霉亲和素、生物素化抗体和牛血清白蛋白（BSA），并结合介电泳（DEP）实现细菌富集。优化后的双层SWCNT和5% BSA可增强...
L-岩藻糖是哺乳动物糖缀合物中丰富的单糖，存在于人乳低聚糖（HMOs）、黏蛋白和肠上皮糖蛋白中。婴儿肠道微生物群组装过程中，双歧杆菌对岩藻糖及岩藻糖基化HMOs的消耗至关重要，并参与短链脂肪酸生成和微生物交叉喂养。目前复杂介质中岩藻糖浓度测定方法不足。本文设计并开发了一种基于荧光大肠杆菌的游离岩藻糖分子定量方法。作者评估了含或不含转...
致病性大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）是绿叶蔬菜保存与质量安全的潜在威胁。与传统平板计数相比，糖–凝集素相互作用可提供可靠、特异且有效的细菌传感平台。本文通过两步还原胺化合成 4-(N-甘露糖基)苯甲酸（4-NMBA）和 4-硫苯基-N-甘露糖（4-TNM），用于石英晶体微天平（QCM）生物传感器直接检...
血红素在医药和食品领域应用广泛，但其生物合成受多基因表达水平、复杂调控机制和酶活性低等因素限制。本文报道了一种基于血红素响应蛋白 HrtR 的血红素生物传感器引导筛选策略：将 HrtR 的 DNA 结合位点 HrtO 置于四环素外排基因 tcR 上游，使大肠杆菌胞内血红素浓度与四环素抗性/细胞存活建立可定量联系。利用该体系，从随机核...
报告基因是合成生物学和细胞生物传感器中的重要工具。本研究评估了日本鳗（Anguilla japonica）来源的胆红素依赖性荧光蛋白 UnaG 在活大肠杆菌（Escherichia coli）细胞中响应外膜（OM）完整性破坏的性能。作者利用大肠杆菌野生型菌株 MC4100、同基因外膜缺陷突变株 NR698 以及多种外膜活性化合物，考...
为防控食源性疾病，开发便捷、灵敏、快速且可自消毒的微生物检测生物传感器具有重要意义。本文基于捕获—富集—增强策略，设计了一种表面增强拉曼散射（SERS）传感纳米平台用于细菌检测。通过优化合成条件，制备了金—偶氮@银—十六烷基三甲基溴化铵（Au-Azo@Ag-CTAB）SERS 纳米标签：偶氮拉曼报告分子经 Au-S 键合于金纳米颗粒...
本文提出一种基于大肠杆菌 DH5α（E. coli）与对苯醌（BQ）快速显色反应的比色生物传感器，用于评价水样毒性。BQ 作为脂溶性电子介体进入细胞，接受呼吸链电子并被还原为对苯二酚（HQ），HQ 与剩余 BQ 进一步反应生成深褐色醌氢醌（QHQ）。当水样中存在有毒物质时，大肠杆菌呼吸活性受抑制，BQ 还原量减少，QHQ 生成量降低...