放线菌是重要的次级代谢产物生产菌，在抗生素等工业发酵中具有巨大应用潜力。然而，工业放线菌菌株工程长期受限于低效、费力的平板/摇瓶筛选流程，亟需产物驱动的高通量筛选方法。本研究将全细胞生物传感器与微流控平台相结合，建立了用于筛选放线菌的全细胞生物传感器-生产者共培养微流控平台（WELCOME）。在 WELCOME 中，作者开发了基于 ...
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...
微生物可被工程化合成多种生物产品，但生产表型评价仍是设计-构建-测试循环中的常见瓶颈，菌株开发需要反复构建和测试文库。本文提出共生共培养放大生产表型（SnoCAP）方法。通过代谢交叉喂养回路，将目标分子产量转化为高度可区分的共培养生长特性，从而放大产量差异并转化为明显生长表型。作者以大肠杆菌为模型，分别筛选2-酮异戊酸（异丁醇前体）...
分泌蛋白如细胞因子和生长因子是细胞行为的关键调控因子，与免疫功能、肿瘤进展和干细胞编程密切相关。由于细胞异质性，即使遗传背景相同的细胞群也会表现出不同的分泌表型，因此需要从单个细胞水平检测低丰度分泌蛋白。本研究开发了一种由智能水凝胶免疫传感器组成的集成平台，用于高灵敏度检测单细胞分泌物。将单个细胞与智能水凝胶微粒共封装于液滴中，孵育...
基于转录因子的生物传感器可用于筛选高产菌株，是细胞工厂工程中的关键工具。本文针对异源转录调控因子移植到新宿主以及准确检测胞外产物浓度两个难题，开发了一种对香豆酸（p-coumaric acid, p-CA）生物传感器。作者以枯草芽孢杆菌转录阻遏蛋白 PadR 为识别元件，通过改变其核糖体结合位点（RBS）调控翻译起始速率，优化 Pa...
液滴方法已成功用于DNA杂交分析和蛋白质-蛋白质相互作用研究，但现有液滴平台检测方法受昂贵且高维护设备限制。比色法作为一种便捷检测手段，可提高微尺度分析效率并简化检测流程。本文首次将比色法与液滴平台结合，建立了一种用于甲胎蛋白（AFP）的微尺度免疫分析方法。作者将Ru(bpy)2(mcbpy-O-Su-ester)(PF6)2配合物...
不当使用抗生素是抗菌药物耐药性产生和传播的重要因素。临床抗菌药物敏感性试验（AST）通常需要超过24小时，常导致患者接受经验性治疗，而该治疗可能不足、不当或抗菌谱过宽。缩短AST时间有助于更早选择合适治疗。本文报道一种新型异步磁珠旋转（AMBR）生物传感器液滴微流控平台，可实现单细胞和小细胞群体生长测量，用于快速AST。作者将尿路致...