多重耐药感染使万古霉素、利奈唑胺和替加环素等最后手段抗生素在重症患者中应用增加。这些药物治疗窗窄、药代动力学复杂且个体差异大，治疗药物监测（TDM）是个体化治疗的核心。传统TDM方法虽准确，但受集中检测、周转时间长和成本限制，难以支持重症监护中的实时决策。本综述系统评价新兴生物分析平台、建模框架和决策支持系统，以优化最后手段抗生素T...
本研究开发了一种用于在96孔微孔板中测量微生物生物膜通讯的高通量检测系统。该系统将用于群体感应分子（QSMs）的生物发光微生物全细胞生物传感器（MWCBs）嵌入生物膜，以评估其对细菌通讯相关化学线索的响应。为检测应激响应，作者构建了依赖σ54（RpoN）的MWCB。平台生成的生物膜暴露于QSMs（如N-乙酰高丝氨酸内酯AHLs、3,...
本文是一篇编辑评论，围绕研究专题“从微生物中获益：如何获得益处并避免风险”展开。作者指出，自“微生物组”概念提出以来，人体微生物群落尤其是肠道菌群受到广泛关注，益生菌在维持健康、疾病预防和疾病恢复中的作用日益受到重视。评论综述了该专题下六篇论文：一项随机对照研究显示五株益生菌可降低极低出生体重婴儿坏死性小肠结肠炎发生率67%；一株芽...
治疗药物监测（TDM）通过优化给药剂量，在重症患者中提高疗效并降低毒性。然而，现有血浆药物浓度检测方法常存在操作复杂、耗时长、结果回报慢等问题，限制了TDM在优化药物暴露中的应用。生物传感器利用生物识别元件快速、单步识别并定量目标分子，为这一难题提供了潜在解决方案。本文综述了生物传感器用于重症患者抗生素TDM的最新进展，包括支持单次...
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...
基于M13噬菌体的比色传感器，尤其是多阵列传感器，已被证明是检测极微量目标分子的有效平台。该类传感器可通过基因工程M13噬菌体的自组装简便制备，其表面可整合肽库以识别目标物。然而，如何区分多种目标分子仍是关键问题。本文引入层次聚类分析这一统计方法，用于高效处理传感器阵列产生的大量数值结果，从而分类不同目标分子。为提高选择性，作者构建...
在开发基于未修饰金纳米颗粒（GNP）的适配体比色传感（uGA）方法用于抗生素检测时，作者发现部分抗生素无论适配体是否存在均可直接吸附于 GNP 表面，这一现象长期被忽视。某些吸附会强烈扰动 GNP 表面电荷分布，破坏胶体稳定状态，从而产生假阳性比色信号。为筛选适合 uGA 检测的抗生素靶标，作者基于抗生素的油-水分配系数（LogP）...
微生物燃料电池（MFC）是一种利用产电微生物作为整体催化剂，将有机物化学能直接转化为电能的生物电化学技术。在MFC中，阳极室微生物氧化可代谢底物产生电子，电子经微生物电子传递链或外膜电子传递体传递至阳极，再经外电路到达阴极，并与阴极中的氧化剂（通常为氧）发生还原反应，形成电流或电压。由于产电活性与微生物活性呈线性关系，当毒性物质进入...
由于环境水中抗生素残留及其对抗生素耐药菌发生的潜在影响，亟需适合环境水抗生素筛查的检测方法。本研究开发了一种基于新原理的简单比色纸基生物传感器，用于检测抑制细菌蛋白质合成的抗生素，包括氨基糖苷类、四环素、氯霉素和大环内酯类。该传感器基于冻干纸片上体外转录/翻译系统合成 β-半乳糖苷酶（β-GAL）所诱导的颜色变化。当无抗生素的水样加...
本文开发了一种基于氧化石墨烯（GO）水凝胶的荧光传感平台，通过快速简便的凝胶化、浸泡和荧光测定过程实现抗生素检测。其中，腺苷和适配体作为共交联剂连接GO片，形成三维宏观结构。所制备水凝胶具有较高机械强度和热稳定性。最佳水凝胶对土霉素（OTC）在25–1000 μg/L范围内呈线性响应，定量限（LOQ）为25 μg/L。借助适配体对目...
抗生素介导的细菌死亡是否涉及氧化应激仍存争议，活性氧（ROS）释放的动力学及与菌量、抗生素类型的定量关系尚不明确。本研究报道了一种基于细胞色素c的电化学生物传感器，用于直接、连续地测量抗生素处理细菌培养物中释放的超氧自由基（O2•−）。该传感器以金线微电极为基底，通过混合硫醇自组装单分子层共价固定细胞色素c，在0.15 V下以安培法...
实时监测血液抗生素水平对重症患者治疗具有重要意义。本文报道了一种无需样品前处理即可定量全血中抗生素浓度的方法。该方法采用青霉素酶（penicillinase）作为识别元件，利用流动注射热敏酶生物传感器（Enzyme Thermistor）检测青霉素G、青霉素V和氨苄西林。通过优化，确定最佳流速为0.5 mL/min、样品体积为100...
群体感应（quorum sensing, QS）使细菌通过 QS 信号分子相互通讯，并以群体方式调控致病性、生物膜形成等行为。肠道菌群可能参与炎症性肠病（IBD）发病，抗生素是克罗恩病（CD）的可选治疗手段之一。本研究采用基因工程发光细菌全细胞传感系统，评估常用于慢性炎症治疗的抗生素干扰 QS 的能力。作者考察了环丙沙星（cipro...