Bacillus subtilis var. natto as a naturally optimized biotin biosensor.
枯草芽孢杆菌纳豆变种（Bacillus subtilis var. natto）是传统大豆发酵中广泛使用的天然生物素营养缺陷型菌株。本研究评估其作为无需基因改造的微生物生物素生物传感器的潜力。采用双层琼脂扩散法，在 Spizizen 最小培养基平板中检测 0.001–200 mg/L 生物素浓度下的生长响应。结果显示，菌体周围生长晕...
Microfluidic-Based Whole-Cell Biosensor Systems-Challenges and Future Applications.
近年来，将全细胞生物传感器集成到微型测量装置中，以利用其小型、快速、低成本、高灵敏、高特异以及即时检测等协同优势，受到持续关注，并已提出多种装置。许多装置在各自领域被视为强大系统，但预期成功往往未能实现，相关系统仍停留在概念验证阶段。本文阐述此类系统若要成功开发并实际应用，必须克服的障碍和可能挑战。进一步，作者批判性讨论并排序系统开...
Modulating effect of glutathione (GSH) on 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) toxicity.
2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D）是广泛使用的氯代芳烃除草剂，其环境残留与淋巴系统、前列腺癌风险相关。本研究旨在阐明 2,4-D 的毒性与基因毒性机制，并评估谷胱甘肽（GSH）补充对不良效应的缓解作用。以 Enterobacter hormaechei 和 Candida albicans 的抗菌活性评价 2,4-D 在 100、1...
Novel Conductive Polymer Composite PEDOT:PSS/Bovine Serum Albumin for Microbial Bioelectrochemical Devices.
提出一种基于聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)（PEDOT:PSS）、牛血清白蛋白（BSA）和 Nafion 的新型导电复合膜，用于将醋酸菌有效固定于石墨电极，构建微生物生物传感器和微生物燃料电池。结果表明，复合膜各组分在长期接触下对微生物催化活性无显著负面影响。在两种水溶性电子介体存在下计算了异相电子传递速率常数。将该...
Electrochemical Biosensors for Express Analysis of the Integral Toxicity of Polymer Materials.
本文构建并测试了基于Gluconobacter oxydans B-1280菌的三种电化学生物传感器，包括氧电极、介体电极和介体微生物燃料电池（MFC），用于快速评价聚合物材料的综合毒性。该菌对酚、2,4-二硝基酚、水杨酸、三氯乙酸及多种重金属离子表现出较高敏感性。其中“G. oxydans菌–二茂铁–石墨糊电极”体系灵敏度优于氧电...
Microbial Biosensor for Characterization of a Microorganism: A Review focusing on the Biochemical Activity of Microbial Cells.
快速评估微生物的生化活性对应用研究和基础研究均具有重要意义。基于目标微生物培养物构建的实验室微生物电化学传感器模型，能够以低成本、易制备和易操作的方式快速提供培养物信息。本文综述了以Clark型氧电极作为换能器的实验室微生物传感器模型，重点比较反应器微生物传感器（RMS）和膜微生物传感器（MMS）的构建方式与响应形成机制。RMS以完...
Shoot-root signal circuit: Phytoremediation of heavy metal contaminated soil.
环境中高浓度重金属会对生态系统和人体健康造成严重危害，亟需开发有效控制土壤重金属污染的方法。植物修复在土壤重金属污染控制中具有优势和应用潜力，但现有超富集植物存在环境适应性差、富集种类单一、生物量小等不足。基于模块化理念，合成生物学使设计多种生物体成为可能。本文提出“微生物生物传感器检测—植物修复—重金属回收”的土壤重金属污染控制综...
Microbial Biosensors for Rapid Determination of Biochemical Oxygen Demand: Approaches, Tendencies and Development Prospects.
生化需氧量（BOD）是评价水质的重要指标。自日本学者 Karube 于 1977 年首次报道基于微生物的 BOD 传感器以来，40 余年间，基于多种微生物细胞的 BOD 生物传感器在原理、材料和实际应用方面不断积累，已形成相对独立的生物技术方向。传统 BOD5 测定需 5 天，难以满足实时监测需求；微生物生物传感器可将测定时间缩短百...
Design and fabrication of field-deployable microbial biosensing devices.
生物传感器可在环境监测、病原体检测和生物标志物诊断中发挥重要作用。传统化学传感器和PCR检测在实验室条件下灵敏度高，但其配置、生产成本和运行要求不适合实验室外应用。合成生物学、生物电子学和材料科学的进展推动了新型微生物生物传感器件的发展，这些器件将核心合成生物传感器与先进部署平台相结合，形成独特的生物传感器产品。本文综述了微生物生物...
A kinetic approach to the formation of two-mediator systems for developing microbial biosensors as exemplified by a rapid biochemical oxygen demand assay.
本文提出基于介体生物电催化各阶段速率构建微生物–介体受体系统的方法，用于开发生化需氧量（BOD）快速检测生物传感器。在二茂铁介体存在下，酵母 Blastobotrys adeninivorans 比大肠杆菌和 Ogataea polymorpha 可氧化更宽范围底物。作者测定该酵母与9种电子转移介体的相互作用速率常数，发现中性红为最...
Use of biocompatible redox-active polymers based on carbon nanotubes and modified organic matrices for development of a highly sensitive BOD biosensor.
本文研究了基于牛血清白蛋白（BSA）和壳聚糖（CHIT）的氧化还原活性聚合物用于固定Paracoccus yeei VKM B-3302细菌，以构建高灵敏度生化需氧量（BOD5）生物传感器。聚合物通过戊二醛交联，并与电子传递介体中性红（NR）或二茂铁羧醛（FC）共价结合，同时引入单壁碳纳米管（CNT）增强导电性。采用红外光谱和扫描电...
Immobilisation of electrochemically active bacteria on screen-printed electrodes for rapid in situ toxicity biosensing.
微生物生物传感器可为环境毒性监测提供比经典分析更快、更灵敏的替代方案，但细菌通常依赖生物膜与电极连接，存在固定不均匀、器件制备周期长等问题。本研究提出一种可控且可重复的电活性细菌修饰电极制备方法：先将大肠杆菌包埋于纤维素基质中固定于丝网印刷工作电极，再在铁氰化物和葡萄糖存在下对电极施加极化并干燥，使细菌快速适应细胞外电子传递。该方法...
Microbial biosensors for recreational and source waters.
生物传感器正在科学中开辟新的应用空间，其发展将显著提升娱乐水和饮用水源水中微生物检测能力，从而保护公众健康。生物传感器的进步主要源于分子生物学过程的发展及其与工程技术的结合，纳米工程和材料科学的进展也为生物传感器开辟了许多新途径。这些多学科技术被引入传感器领域，主要源于对更快速、高准确、高灵敏、高特异传感器的需求，同时希望具备稳健部...
Microbes as Biosensors.
早期发现疾病并实施精准治疗将深刻改变人类疾病诊疗。为实现这一目标，需要能够精确定位疾病发生时间与部位的生物传感器。合成生物学的快速发展使研究者能够利用活细胞的信息处理能力，先诊断疾病，再以受控方式进行治疗。例如，可设计活体传感器精确感知疾病生物标志物，如炎症副产物，并在原位递送靶向治疗药物。这些活体传感器有望在疾病早期提供可操作信息...
Genome-wide gene-deletion screening identifies mutations that significantly enhance explosives vapor detection by a microbial sensor.
基因工程微生物生物传感器能够检测埋地雷上方爆炸物残留并产生光信号，有望用于远距离探测地雷。此前报道的大肠杆菌报告菌株以 yqjF 基因启动子作为传感元件，可响应 2,4,6-三硝基甲苯（TNT）及其挥发性杂质 2,4-二硝基甲苯（DNT），但检测灵敏度和信号强度仍需提高。本研究采用高通量方法，将携带 yqjF 启动子-生物发光报告融...
Alternative Strategies for Microbial Remediation of Pollutants via Synthetic Biology.
环境中持续存在的外源化合物及难降解相关化合物已成为严重污染威胁。生物修复是消除环境中持久污染物的关键。传统生物修复过程存在局限，因此需要发现新的生物修复技术以获得更好效果。本综述提供了通过合成生物学实现生物修复的替代策略展望，包括探索分析研究数据以开发微生物生物修复合成生物学模型的前提条件。此外，描述了合成微生物群落中的细胞协调、细...
Synergistic interaction of diclofenac and its metabolites with selected antibiotics and amygdalin in wastewaters.
双氯芬酸（diclofenac, DCF）是环境中常见药物残留。本研究考察 DCF 及其生物降解代谢物 4′-OHDCF、5-OHDCF 与氨苄西林、卡那霉素及天然化合物苦杏仁苷的相互作用，评价大肠杆菌 K-12 细胞活力、生长抑制、基因毒性、sodA 启动子诱导和 ROS 生成，并监测 E. coli SM recA:luxCDA...
The study of biological activity of transformation products of diclofenac and its interaction with chlorogenic acid.
本研究比较双氯芬酸（DCF）及其主要生物降解代谢物40-OHDCF、5-OHDCF，以及臭氧和UV/H2O2高级氧化过程（AOPs）产生的2-羟基苯乙酸、2,5-二羟基苯乙酸、2,6-二氯苯胺的生物活性，并考察DCF与绿原酸（CGA）的相互作用。实验测定大肠杆菌K-12细胞活力、生长抑制、摇蚊幼虫LC50和死亡率、基因毒性、sodA...
Sensitive detection of low-concentration sulfide based on the synergistic effect of rGO, np-Au, and recombinant microbial cell.
随着硫化物污染加剧，低浓度硫化物的检测成为环境分析中的技术瓶颈。本研究提出一种协同效应策略，将纳米孔金（np-Au）与重组微生物细胞的共催化作用同还原氧化石墨烯（rGO）的优异导电性相结合，用于低浓度硫化物的灵敏检测。作者制备了 rGO/np-Au 复合材料，并将其作为过表达硫化物:醌氧化还原酶（SQR）的重组大肠杆菌（E. col...
A novel mıcrobıal bıosensor system based on C. tropicalis yeast cells for selectıve determınatıon of L-Ascorbıc acid.
本研究开发了一种基于热带假丝酵母细胞的新型微生物生物传感器，用于选择性测定L-抗坏血酸。传感器构建中，将冻干热带假丝酵母细胞与邻苯二胺通过电聚合在铂电极表面形成膜层并固定。检测基于酵母细胞代谢途径中的抗坏血酸氧化酶将L-抗坏血酸氧化为脱氢L-抗坏血酸，采用安培法和差分脉冲伏安法（DPV）进行定量。安培测量在+0.24 V（vs Ag...