Multiwalled Carbon Nanotubes and the Electrocatalytic Activity of
本文考察多壁碳纳米管（MWCNTs）对 Gluconobacter oxydans 微生物生物传感器参数的影响。结果表明，MWCNTs 不影响微生物细胞的结构完整性和呼吸活性。使用 MWCNTs 的积极效果源于电极阻抗降低：系统总阻抗由 G. oxydans/壳聚糖复合物的 9000 kOhm 显著降至 G. oxydans/MWC...
Strategies of Immobilizing Cells in Whole-cell Microbial Biosensor Devices Targeted for Analytical Field Applications.
本文综述了面向现场分析应用的全细胞微生物生物传感器的发展，重点讨论器件开发与细胞固定化策略。文章首先介绍全细胞生物传感器基本原理，说明通过合成生物学对细胞进行遗传工程改造，使目标分析物能够诱导或抑制报告基因表达，从而产生荧光、生物发光或电化学信号。随后提出从实验室走向现场应用所需的设计框架，涵盖菌株选择、生物安全、器件制造、储存稳定...
[Transition of the Field from Biochemical Engineering to Pharmaceutical Sciences during 40 Years of the Research].
本综述回顾作者在日本大阪大学药学研究科近40年的基础研究。作者1984年在美国博士后研究后加入三浦喜温实验室，开始生物化学工程研究，最初目标是通过工程化手段解决威胁人类健康的全球环境问题。主要成果包括：利用光合微藻与光合细菌构建明暗/昼夜耦合系统，以水和二氧化碳为原料生产氢气，并放大800倍至中试装置；通过克隆氢气氧化与碳固定相关基...
Highly sensitive microbial biosensor based on recombinant Escherichia coli overexpressing catechol 2,3-dioxygenase for reliable detection of catechol.
本研究开发了一种基于全细胞的高灵敏电化学生物传感器，用于儿茶酚检测。作者将 Sphingobium yanoikuyae XLDN2–5 中编码儿茶酚 2,3-双加氧酶（C23O）的 carE 基因克隆并在大肠杆菌 BL21 中过表达。与野生菌相比，重组大肠杆菌 BL21 对儿茶酚表现出更高的催化活性；同时，完整细胞能为 C23O ...
Current status of water environment and their microbial biosensor techniques - Part II: Recent trends in microbial biosensor development.
本综述系列第一部分以日本案例为主，介绍了当前水环境状况，并讨论了面向实际水环境进一步开发微生物生物传感器技术的必要性。本文系统总结了约2010年以来面向水环境的微生物生物传感器发展趋势。在第一部分中，作者在简要回顾历史研究的基础上，介绍了微生物生物传感器原理的最新研究。在第二部分中，作者介绍了这些微生物生物传感器技术在水环境中的应用...
Current status of water environment and their microbial biosensor techniques - Part I: Current data of water environment and recent studies on water quality investigations in Japan, and new possibility of microbial biosensor techniques.
本文是系列综述的第一部分，旨在重新审视日本水环境现状及其微生物生物传感器技术。作者指出，2010年综述曾总结1960年代至2000年代日本有机污染分析与生物传感进展，而当前封闭水体中污染物累积、人为富营养化和水质恶化带来新挑战，因此需要更新分析方法和生物监测手段。本文介绍日本水污染法规、污水处理、环境监测现状，以及河流、湖泊和封闭海...
Microbial biosensing of ciprofloxacin residues in food by a portable lens-free CCD-based analyzer.
本文提出一种基于活细菌传感菌株发光诱导、并集成于便携式无透镜CCD光学分析仪LumiSense的快速简便方法，用于食品样品中抗生素残留的灵敏检测。以环丙沙星为模型抗生素，工程化大肠杆菌在检测到目标物后通过recA启动子诱导luxCDABE生物发光基因表达，产生剂量依赖的光信号。系统响应时间为20–80 min，牛奶、蛋清和鸡精中的检...
Nanoporous gold-based microbial biosensor for direct determination of sulfide.
硫化物污染已成为威胁公共健康的重要环境问题，亟需灵敏、选择性好且操作简便的检测方法。本文构建了一种基于纳米孔金（NPG）的微生物生物传感器，用于直接检测硫化物。该传感器以过表达硫化物-醌氧化还原酶（SQR）的重组大肠杆菌 BL21（E. coli BL21）为识别元件，利用 NPG 固定菌体，并修饰玻璃碳电极（GCE），形成 E. ...
Engineered microbial biosensors based on bacterial two-component systems as synthetic biotechnology platforms in bioremediation and biorefinery.
双组分调控系统（TCRS）通过偶联感知与调控机制介导细胞响应。TCRS 由组氨酸激酶（HK）和响应调节子（RR）组成：HK 作为传感器识别环境信号，并通过自磷酸化将磷酸基团转移至 RR；磷酸化的 RR 结合启动子，调控效应基因表达。基于这一特性，细菌 TCRS 可被工程化改造，用于构建面向不同应用的微生物系统。本综述聚焦 TCRS ...
Imprinting of Microorganisms for Biosensor Applications.
随着复杂样品中选择性识别微生物的需求日益增长，传统微生物鉴定方法因耗时、费力且昂贵而难以满足快速检测要求。近年来，研究者发展了多种替代检测策略，包括将硅纳米颗粒、微流控、液晶、碳纳米管等组件与传感技术整合，用于微生物检测。许多研究采用抗体作为识别元件，通过靶细胞与抗体结合位点之间的特异性相互作用实现细胞识别和检测。尽管天然抗体具有高...
Functional characterization of Gram-negative bacteria from different genera as multiplex cadmium biosensors.
镉因工业和农业活动广泛存在于土壤与水体中，并可通过食物和饮用水进入人体，构成健康风险。传统镉分析方法灵敏但耗时且昂贵。本研究基于合成生物学原理构建了一种多重输出镉生物传感器：将单输出镉传感元件 cadRgfp（含 Pseudomonas putida 06909 的 cadR 及其反向操作子/启动子 PcadR/Pcad，驱动无启动...
Microbial BOD sensors based on Zr (IV)-loaded collagen fiber.
本研究开发了一种基于锆(IV)负载胶原纤维（ZrCF）的生化需氧量（BOD）传感器。ZrCF 是一种具有大孔结构的新材料，对微生物具有良好吸附固定能力。作者分别以酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）和大肠杆菌（Escherichia coli）为识别元件构建 BOD 传感器，并考察了影响传感器性能的因素。结果...
Microbial biosensors to monitor the encapsulation effectiveness of Doxorubicin in chimeric advanced Drug Delivery Nano Systems: A calorimetric approach.
本研究以新型嵌合先进药物递送纳米系统（chi-aDDnS）为对象，考察阿霉素（doxorubicin, DOX）在脂质体/树状大分子载体中的释放行为。作者选择嗜热乳杆菌 Lactobacillus helveticus 作为模拟肠道菌群的微生物生物传感器，在37 ℃下用等温滴定量热法（ITC）连续监测其生长动力学。游离DOX会抑制并...
Review of micro/nanotechnologies for microbial biosensors.
微生物生物传感器是由生物整合换能器构成的分析装置，可产生指示分析物浓度的可测量信号，适用于胞外化学物质、环境监测及代谢感觉调控。尽管微生物生物传感器在多种检测领域具有应用前景，但仍存在选择性差、灵敏度低、便携性不足等局限。为克服这些限制，研究者将微生物生物传感器与多种微/纳米技术相结合，并应用于广泛检测目的。本综述讨论与微生物生物传...
Investigating the effect of design parameters on the response time of a highly sensitive microbial hydrogen sulfide biosensor based on oxygen consumption.
本研究开发了一种基于耗氧信号的高灵敏度微生物硫化氢生物传感器，并系统考察细胞浓度、固定化床类型、硫化氢浓度及传感器几何形状四个设计参数对响应时间的影响。以 Thiobacillus thioparus 为识别元件，分别包埋于海藻酸钠和琼脂糖珠粒中；细菌以 H2S 为电子供体进行氧化代谢并消耗溶解氧，溶解氧下降作为检测信号。采用响应面...
Engineering Biological Approaches for Detection of Toxic Compounds: A New Microbial Biosensor Based on the Pseudomonas putida TtgR Repressor.
有毒有机化合物和抗菌药物污染是多重耐药病原菌增多的原因之一，因此监测污染是控制抗菌药物耐药性的首要步骤，需要开发能够广谱、简单、灵敏且定量检测有毒化合物的工具。本研究基于假单胞菌 Pseudomonas putida 中 TtgR 阻遏蛋白调控的 ttgABC 外排泵启动子，构建了新型微生物生物传感器，并将绿色荧光蛋白（GFP）报告...
Chemostat-like microfluidic platform for highly sensitive detection of heavy metal ions using microbial biosensors.
基于报告基因的微生物生物传感器可低成本、高选择性地检测重金属离子等小分子，但传统批式培养中营养物与诱导剂一次性加入，限制了传感机制的灵敏度和动态范围。本文报道一种高通量、恒化器样微流控平台，利用微加工棘轮结构和混合微通道网络，在芯片上连续供给营养物与重金属离子诱导剂。该平台不仅可将运动性微生物高度浓缩并分隔于微腔阵列中，还能使其在连...
A microbial biosensor based on Lactobacillus delbruecki sp. bacterial cells for simultaneous determination of lactic and pyruvic acid.
本研究旨在开发一种可同时测定乳酸和丙酮酸的微生物生物传感器。将冻干的德氏乳杆菌（Lactobacillus delbruecki sp.）细胞与聚吡咯（polypyrrole, PPy）通过电聚合法固定在铂电极表面。在含铁氰化钾的介质中，乳酸浓度依据阴极峰（+0.2 V）处安培响应差异测定，丙酮酸浓度依据阳极峰（+0.1 V）处安培...
Glycosylflavonoids from Cecropia pachystachya Trécul are quorum sensing inhibitors.
Cecropia属广泛分布于拉丁美洲，至少包含60个种，部分种类常用于传统医药。本研究以Cecropia pachystachya Trécul为材料，筛选群体感应（QS）抑制剂，发现其叶片水提物是含有该类活性物质的潜在来源。以Chromobacterium violaceum ATCC 31532和Escherichia coli...
Microbial biosensors: engineered microorganisms as the sensing machinery.
全细胞生物传感器是酶基生物传感器的良好替代方案，因其具有成本低、稳定性好、无需繁琐纯化等优势。近年来，活细胞已被用于检测多种目标物。本综述聚焦于通过遗传改造赋予微生物所需输出信号，以提升生物传感器性能。文章讨论了基于遗传/蛋白质工程和合成生物学构建具有特定信号输出、灵敏度与选择性的微生物的方法，包括报告基因表达、转录调控蛋白/诱导启...