Harnessing
环境污染已成为全球公共健康的重要风险。秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans, C. elegans)因体型小、透明、遗传背景清晰、生命周期短、易于培养,已成为环境毒性研究的理想模式生物。本文综述了 C. elegans 作为环境生物传感器的生理基础,包括其消化、生殖、内分泌、感觉和神经肌肉系统对污染物的整体响应...
环境污染已成为全球公共健康的重要风险。秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans, C. elegans)因体型小、透明、遗传背景清晰、生命周期短、易于培养,已成为环境毒性研究的理想模式生物。本文综述了 C. elegans 作为环境生物传感器的生理基础,包括其消化、生殖、内分泌、感觉和神经肌肉系统对污染物的整体响应...
微生物生物传感器能够感知并报告环境刺激暴露,从而帮助理解环境过程。其成功设计与部署取决于承载遗传回路的微生物宿主(底盘)在目标环境中的持久性。模型底盘通常易于遗传操作,但在环境条件下存活能力有限;非模型微生物在环境中更具持久性,却受遗传可操纵性差和标准化元件缺乏等限制。本文系统梳理了环境生物传感器底盘开发中的生态、代谢和遗传约束,提...
物联网(IoT)是横跨科学与工程领域的重大趋势,通过互联机器、传感器和决策流程提升生产效率与日常生活。将这一技术革命扩展到农业、食品生产和医疗等复杂价值链,需要实施并连接精密的(生物)分析方法。如今,可穿戴传感器、监测设备和即时诊断检测已融入日常生活,改善患者医疗进展或运动员监测能力。早期传感器网络以及通过蓝牙或智能手机进行无线数据...
全细胞微生物生物传感器为重金属的快速、现场检测提供了替代手段。该类传感器以微生物为基底,通过设计和构建基因回路,使细胞在接触重金属离子时产生定性或定量的输出信号。早期设计多集中于单输入构建体,而多路复用系统的发展使传感器设计更加灵活。然而,重金属对微生物底盘的毒性以及重金属响应启动子元件特异性不足,限制了其从实验室走向现场实用化。采...
为监测和处理土壤与水体中的化学污染物,环境科学与工程领域需要快速、连续、原位测定污染物浓度。传统气相或液相色谱法准确但复杂、耗时、昂贵且需样品前处理,难以用于现场。生物传感器将生物组分与换能器耦合,将分析物与生物组分相互作用转化为可处理信号。本文聚焦光致发光(photoluminescence, PL)型生物传感器,先回顾荧光与磷光...