本文报道了一种基于希瓦氏菌（Shewanella oneidensis）外膜蛋白复合物的工程化微生物生物传感器原理验证。希瓦氏菌能够以胞外电子受体进行呼吸，阳极表面也可作为电子受体。作者首先确定电子传递至阳极的限速步骤，随后通过遗传工程在缺失外膜细胞色素的菌株中构建由 mtrF、mtrA 和 mtrB 组成的操纵子，使其表达 Mtr...
本论文报道了一种稳健的微生物生物传感器，用于检测发酵样品中的乙醇。该传感器由氧化葡糖杆菌（Gluconobacter oxydans）全细胞与碳纳米管（CNT）直接混合制备的生物纳米复合材料构成，并以铁氰化钾作为氧化还原介体，以提高乙醇氧化的检测灵敏度。将该器件成功集成到流动注射分析（FIA）工作模式后，获得了较高的检测灵敏度（74...
本研究通过一步辐射反应制备量子点修饰多壁碳纳米管（QD-MWNT）复合材料，将其用作电子传递介质和微生物固定化载体，构建固定化 Acaligense sp. 微生物生物传感器，用于检测市售红酒中的酚类化合物。首先，在室温水溶液中，以多壁碳纳米管（MWNT）存在下经一步辐射反应制备 QD-MWNT 复合材料，并通过 X 射线光电子能谱...
本研究将重组大肠杆菌全细胞通过戊二醛交联固定在丝网印刷碳电极（SPCE）上，构建用于检测甲基对硫磷的微生物生物传感器。重组大肠杆菌在周质区高表达有机磷水解酶（OPH），可将甲基对硫磷水解为对硝基酚（PNP）和二甲硫磷酸。扫描电镜（SEM）证实细胞成功固定于电极表面。将固定化SPCE与循环伏安（CV）联用，记录甲基对硫磷水解前后的伏安...
组合代谢工程通过在大肠杆菌等微生物群体中产生遗传多样性，并筛选具有改善表型的菌株，以构建高产量化学品生产菌株。该领域的主要瓶颈是许多目标化学品缺乏易于识别的表型特征，导致高通量筛选昂贵且耗时。为此，已有研究提出利用微生物生物传感器检测并量化目标化学品。本文提出新的计算方法：第一，基于底物营养缺陷型理性设计微生物生物传感器，使工程菌的...
本研究以热干燥铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）细胞作为生物材料构建微生物生物传感器，用于水溶液中铅离子（Pb(II)）的电化学测定。将热干燥菌体与石墨粉、石蜡液混合制成修饰碳糊电极（CPE），在开路条件下对含 Pb(II) 溶液进行预富集，随后在 0.05 M 醋酸钠缓冲液中采用循环伏安法（CV）和差分脉...
本研究将白腐真菌（Phanerochaete chrysosporium ME446）冻干菌体与明胶混合，并用戊二醛交联固定在铂（Pt）工作电极表面，构建微生物生物传感器。包埋状态下的真菌细胞仍保留漆酶（laccase）活性，可作为漆酶来源用于开发安培肾上腺素（epinephrine, EP）生物传感器。在传感器中，漆酶催化氧化肾上...
微生物生物传感器是将微生物与物理换能器集成的分析装置，可产生与分析物浓度成比例的可测信号。近年来，大量微生物生物传感器被开发用于环境、食品和生物医学应用。本文首先讨论微生物传感中常用的各种传感技术，然后重点总结基于安培法、电位法、电导法、伏安法、微生物燃料电池、荧光、生物发光和比色法的微生物生物传感器在制备与应用方面的最新进展。文章...
蛋氨酸是动物必需氨基酸，常被视为饲料配方中首要限制性氨基酸。饲料中蛋氨酸缺乏或过量均会导致动物生产性能下降并增加环境污染，因此需要准确定量和合理添加。目前动物生物测定是评价蛋氨酸生物利用度的行业标准，但耗时、昂贵且受法规限制，且多种干扰因素会影响其变异性和时效性。基于微生物对外源营养（如蛋氨酸）响应的微生物测定法快速、廉价，并能较准...
NahR 是萘降解途径中响应水杨酸的转录调控因子，是检测萘和水杨酸的微生物生物传感器核心元件。为最大化传感器灵敏度，作者通过定点突变 nahR 基因进行理性设计，在已知参与中心诱导剂识别和 C 端多聚化的第 169 位和第 248 位构建 8 个单突变体（N169A、N169C、N169K、N169S、R248H、R248M、R24...
本文研究废水来源阳极混合培养微生物生物膜的温度依赖性与温度极限。作者证明这些电活性生物膜在5–45 °C范围内具有生物电催化活性。初始生物膜生长阶段的高温不仅缩短成膜时间，还会影响其在相同操作温度下的电化学性能：15 °C下成膜时间超过40天，而35 °C下缩短至3.5天。在30 °C操作时，22 °C培养的生物膜电流密度为520 ...
为灵敏测定水溶液中的 Pb(II)，作者开发了一种基于碳糊电极（CPE）修饰干燥非活化 Rhizopus arrhizus 真菌生物质的新型微生物生物传感器。该传感器利用真菌细胞壁功能基团对 Pb(II) 的生物吸附能力，在开路条件下进行预富集，随后采用差脉冲溶出伏安法（DPSV）将表面结合的 Pb(II) 还原，所得电流与溶液中 ...
本文首次报道以黏红酵母（Rhodotorula mucilaginosa）冻干细胞作为生物材料，构建基于碳糊电极的微生物生物传感器，用于测定铜离子。传感器制备时将冻干酵母细胞与石墨粉、液体石蜡混合成碳糊并压入电极体。检测时，Cu(II) 在开路条件下预富集于电极表面，随后采用循环伏安法（CV）和差分脉冲溶出伏安法（DPSV）进行电化...
动物日粮中必需氨基酸的数量与平衡对营养至关重要。缺乏会导致体重增长不佳，过量补充则增加成本并提高动物氮排放。虽然体内动物试验是测定氨基酸生物利用度的标准方法，但成本高、耗时长。大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）生物测定在准确性、成本和耗时方面是可行替代。E. coli 是胃肠道常驻菌，虽在结肠更丰富，但小...
本文报道了一种基于导电聚合物固定完整微生物细胞的新型生物传感器。作者通过循环伏安法在石墨电极上电聚合1-(4-硝基苯基)-2,5-双(2-噻吩基)-1H-吡咯，得到poly(1-(4-nitrophenyl)-2,5-di(2-thienyl)-1H-pyrrole)（SNS(NO2)）修饰层，并将Gluconobacter oxy...
本研究构建了一种由氧化葡糖杆菌（Gluconobacter oxydans DSM 2343）全细胞作为生物材料、壳聚糖（CHIT）及壳聚糖-多壁碳纳米管（CHIT-MWCNT）作为固定基质的生物电化学系统。检测基于细胞在底物存在下的呼吸活性，通过工作电极在相对于 Ag|AgCl 参比电极 -0.7 V 下测定氧消耗产生的电流变化。...
本文报道了一种基于铁氰化物（FC）介体固定于可离子交换聚硅氧烷膜中的新型生化需氧量（BOD）传感方法。以盐酸催化 3-氨基丙基三甲氧基硅烷（APTMOS）溶胶-凝胶反应合成含烷基铵基团的离子交换聚硅氧烷 PAPS-Cl，FC 通过离子缔合作用于 PAPS-Cl 形成 PAPS-FC，并修饰玻璃碳电极（GCE）。修饰电极上 FC 的表...
本文报道一种简单有效的固定化细菌细胞干燥方法，用于微生物生物传感器中直接测定细胞活性。以携带质粒的 Alcaligenes eutrophus JMP 134（DSM 4058）为例，将细胞固定于不同载体并进行液相干燥。干燥后的细胞基质经复水和复活后，可直接作为生物传感器的生物组分，用于测定环境中异源化合物的浓度。长期储存后细胞仍保...