本文利用合成生物学技术，将细菌改造为可用于疾病诊断和治疗递送的微型机器人。工程菌可单独使用，也可作为微生物群落组合应用；群落中不同组分相互补充，可提高诊断准确性并产生协同治疗效应。文章重点讨论了微生物疗法在癌症、肠道疾病和代谢性疾病中的应用潜力，并强调工程菌对宿主原生微生物群的影响至关重要，因为其可调节并与宿主微生物环境相互作用，从...
短链脂肪酸（SCFA）如丙酸和丁酸是肠道菌群产生的关键代谢物，其浓度改变与炎症性肠病（IBD）等疾病相关。本研究构建了可感知 SCFA 浓度的遗传电路，用于开发能表达响应蛋白（超折叠绿色荧光蛋白，sfGFP）的生物传感器，其表达量与 SCFA 浓度呈反比。作者利用丙酸响应启动子 PprpB 和丁酸响应启动子 PpchA，通过 NOT...
动物体内微生物可作为药物递送系统或疾病检测器。本文报道了一种基于工程大肠杆菌的活体生物传感器，用于监测动物出血。该传感器在大肠杆菌BL21中删除参与血红素合成的hemF基因，并携带chuA、ho1和bdfp1.6基因。ChuA介导胞外血红素进入细胞，HO1将血红素氧化裂解为胆绿素(BV)、一氧化碳和铁离子；BDFP1.6可自催化结合...
生物传感器可用于筛选或选择工程微生物中小分子的生产，但传感器自身发生突变会干扰准确信号转导，导致大量假阳性。已有策略通过将生产途径与生物传感器物理分离来避免该限制，但此前仅用于筛选而未用于选择。本文开发了一种基于共培养细菌竞争的新型生物传感器介导选择策略。以 cis,cis-粘康酸（cis,cis-muconate）生物合成为例，作...
生物发光是生物体产生的光，细菌生物发光是野生型或基因工程菌产生的冷光。由于合成生物学、微生物学、毒理学和生物物理学的交叉，基于细菌生物发光的全细胞生物传感器被设计并广泛用于生态毒理、食品毒性和环境污染检测。本章首先从光学谱角度介绍生物发光背景，随后介绍用于细菌生物发光检测的各种物理平台，包括光电倍增管（PMT）、电荷耦合器件（CCD...
遗传工程微生物生物传感器因传统生物发光信号的转导与远程传输困难，尚未在环境应用中实现商业化。生物电化学系统（BES）可直接输出电信号，便于集成到远程环境监测设备中。本文报道了一种基于 BES、对有毒金属具有遗传编码特异性的生物传感器。作者将希瓦氏菌（Shewanella oneidensis）金属还原（Mtr）通路的关键组分 mtr...