(p)ppGpp mediates persister formation in
细菌持久性导致抗生素治疗失败和感染复发，但促进持久细胞形成的代谢线索仍不清楚。本研究检测大肠杆菌从葡萄糖转换至不同碳源后的持久性。与转换至丙酮酸、苹果酸、琥珀酸和延胡索酸等糖异生碳源相比，葡萄糖到脂肪酸转换诱导异常高的持久水平，24 h后分别耐受氨苄西林56%、羧苄西林22%和庆大霉素1%。利用RNA生物传感器和HPLC发现，葡萄糖...
Portable Lab for Shipping (POLS): A Biosensor-Based System for Rapid Onboard Detection of
压载水是入侵微生物和病原体传播的主要途径，对生态系统和公共健康构成重大风险。国际海事组织（IMO）已制定严格的排放限值，但常规监测仍有限，目前尚无可靠的船上检测手段供船员在排放前验证压载水质量。本研究开发了一种基于电位检测和生物电识别检测（BERA）工程化生物传感器的快速、便携式船上压载水微生物评估方法。研究评估了两种互补策略：一是...
Bovine serum albumin-protected copper nanoclusters as a label-free biosensor for the discrimination of bacterial strains.
本文报道了一种基于牛血清白蛋白（BSA）保护铜纳米簇（Cu NCs）的无标记比色生物传感器，用于区分不同细菌菌株。作者以BSA作为封端剂和还原剂合成Cu NCs，并通过紫外-可见光谱、光致发光、动态光散射、元素分析和透射电镜对其理化性质与胶体稳定性进行表征。所制备的Cu NCs具有氧化酶样和过氧化物酶样活性，可催化邻苯二胺（OPD）...
Engineering and Application of Biosensors for Aromatic Compounds Production in
芳香化合物广泛用于香料、染料、神经递质和药物等领域。以廉价底物进行微生物发酵是生产芳香化合物的重要策略，但发酵参数优化和工业规模放大仍面临挑战。生物传感器能够精细调节内源或异源代谢途径酶的表达，在不明显抑制细胞生长的前提下平衡代谢通量，并将代谢流导向目标产物合成，因此基于生物传感器的菌株工程与筛选是一种智能化策略。本文系统综述了大肠...
Sensing Cellular Damages Induced by Food Safety Hazards Using Bacterial Stress-Responsive Biosensors.
食品安全危害可诱导DNA损伤、氧化应激、蛋白毒性应激和膜损伤等多种细胞损伤，并最终导致多种人类疾病。传统毒性试验虽有效，但常资源密集，且难以区分不同损伤类型，限制了对毒性反应的理解和靶向风险缓解策略的开发。本研究构建了一套大肠杆菌全细胞生物传感器，可区分不同类别的细胞损伤。具体而言，通过精确控制外源转录抑制因子LexA表达，优化了基...
A tool for modeling gene regulatory networks (GRN_modeler) and its applications to synthetic biology.
基因调控网络（GRN）的建模与模拟对于理解生物过程、预测系统行为、解释实验数据和指导合成系统设计至关重要。在合成生物学中，GRN 是实现复杂功能设计与控制的基础，但 GRN 模拟往往耗时且需要专门知识。为此，作者开发了 GRN_modeler，一个具有图形用户界面的友好工具，使无编程经验的用户也能创建现象学模型，同时为高级用户提供命...
Strategic Detection of
大肠杆菌（E. coli）因可引发食源性疾病、具有人畜共患风险及抗生素耐药株增多，仍是禽类生产中的重大食品安全问题。致病性 E. coli（包括禽致病性大肠杆菌 APEC 和产志贺毒素大肠杆菌 STEC）可在孵化场、育雏、屠宰加工和零售等多个环节污染禽产品。传统培养法和 PCR 虽成熟，但耗时、成本高且依赖实验室基础设施，难以满足现...
Reactive oxygen species mediate bioeffects of static magnetic field via impairment of long-chain fatty acid degradation in
已有研究表明静磁场（SMF）可通过活性氧（ROS）影响细菌生长，但机制不清。本研究探讨ROS在SMF抑制大肠杆菌生长中的作用。结果显示，250 mT SMF暴露可显著升高大肠杆菌ROS水平，该结果经化学荧光探针、电子顺磁共振（EPR）光谱和基因工程氧化还原生物传感器HyPer共同证实。转录组分析表明，SMF与过氧化氢（H2O2）处理...
Screening system for MAA-CoA productivity using 2-methylcitrate biosensor.
甲基丙烯酸甲酯（MMA）是丙烯酸树脂的主要原料，其生物合成最有前景的路线是通过缬氨酸降解途径中间体甲基丙烯酰辅酶A（MAA-CoA）与甲醇缩合。由于 MAA-CoA 具有细胞毒性、稳定性差且异源途径酶活性低，该途径难以实现高效生产。为支持该途径及其酶的进化工程，作者构建了一种可高通量评估细胞内 MAA-CoA 水平的生物传感器系统。...
Development of a lysine biosensor for the dynamic regulation of cadaverine biosynthesis in E. coli.
腐胺是生物基聚酰胺的重要单体，具有广阔工业应用前景。在以葡萄糖为唯一碳源的大肠杆菌腐胺发酵中，前体赖氨酸的利用与细胞毒性腐胺积累之间的协调不足，是限制高产的主要瓶颈。本研究在大肠杆菌中开发了一种赖氨酸生物传感器，用于动态调控腐胺合成。该传感器基于赖氨酸转运蛋白 LysP、转录激活因子 CadC 以及受 Pcad 启动子控制的 GFP...
Aptamer-functionalized graphene quantum dots combined with artificial intelligence detect bacteria for urinary tract infections.
尿路感染（UTI）是最常见的细菌感染之一，快速准确鉴定病原菌对临床管理至关重要。本研究提出一种适配体功能化石墨烯量子点（GQDs）与人工智能（AI）联用的 AG-AI 检测系统，用于快速、高灵敏检测大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）。首先将 E. coli 固定于载玻片，再滴加由 E. coli 特异性适...
Engineering
琥珀酸是材料科学、化学和食品工业中最重要的平台化合物之一。目前微生物合成琥珀酸的主要瓶颈是产量低、辅因子失衡和生产成本高。为克服这些挑战，本研究增强还原三羧酸循环和葡萄糖摄取途径，使琥珀酸产量提高至4.31 g/L，为原始菌株的2.06倍。同时过表达来自Candida boidinii的甲酸脱氢酶，以增加厌氧琥珀酸合成中不足的NAD...
Antibacterial and physicomechanical properties of cellulosic nonwovens functionalized with chitosan: a study on interaction effects of influencing factors and assessment methods.
随着对抗菌纺织品需求增长和对合成抗菌剂环境担忧，壳聚糖作为环保替代物受到关注，但其在纺织品上的有效性报道不一。本研究考察壳聚糖分子量、浓度、处理方法及其交互作用对纤维素无纺布抗菌性和物理机械性能的影响，并评估培养基动态在抗菌测试中的作用。采用低（30 kDa）、中（250 kDa）和高（2100 kDa）分子量壳聚糖，浓度1–15 ...
PlomBOX: a low cost bioassay for the sensitive detection of lead in drinking water.
本文报道了一种用于饮用水中铅敏感、低成本检测的生物传感器。该传感器采用基因改造的大肠杆菌（Escherichia coli）菌株，使其同时作为铅的信号放大器和报告器，并通过颜色变化进行测量。作者开发了名为 PlomBOX 的测量平台，用于对细菌颜色响应进行成像，并证明其可检测低至世界卫生组织饮用水铅上限 10 ppb 的浓度。该方法...