基于ArsR的全细胞生物传感器可灵敏比色检测亚砷酸盐[As(III)]，但对亚锑酸盐[Sb(III)]的宽泛响应限制现场特异性。Comamonas testosteroni JL40的ant操纵子通过外排ATP酶AntA、金属伴侣蛋白AntC和调控蛋白AntR赋予Sb(III)选择性抗性。作者将antA、antC及三个antR同源基...
随着农业对农药依赖增加，农药残留的环境监测至关重要。现有液相色谱、气相色谱和质谱方法灵敏度高，但流程复杂、成本高，不适合常规快速筛查。本文开发了一种用于环境水体中特布康唑（tebuconazole, TEB）监测的酵母生物传感器。作者以酿酒酵母（S. cerevisiae）BY4741为底盘，将报告基因yNLuc置于TEB暴露后可被...
随着合成生物学发展，全细胞生物传感器可用于环境水中毒性重金属的选择性、灵敏检测，但多数依赖肉眼不可见的荧光或生物发光信号。本研究利用肺炎克雷伯菌 pbr 操纵子可被生物可利用 Pb(II) 选择性诱导的特性，将前紫罗兰色素（proviolacein, PV）生物合成基因簇 vioABDE 转录融合至 pbr Pb(II) 响应元件下...
水与土壤中的镉（Cd）污染是重要环境问题，农作物可吸收并累积生物可利用 Cd，因此需要持续监测环境 Cd 水平以降低人体暴露风险。视觉色素因无需复杂仪器而具有开发低设备生物传感器的潜力。本研究利用代谢工程菌生产对有毒 Cd(II) 响应的蓝紫色色素紫罗兰色素（violacein）。该双吲哚色素稳定性高，可在 578 nm 波长处定量...
本研究构建携带不同启动子插入在铬酸盐感应调控基因 chrB 与报告基因 luxAB 之间的重组大肠杆菌菌株，用于感知低浓度六价铬 Cr(VI)（<0.05 mg/L），并评价其在水体中测定 Cr(VI) 的灵敏度、选择性和特异性。发光强度受 pH、温度、检测时间、共存碳源、共存离子、Cr(VI) 氧阴离子形态、浓度、菌种和培养基影响...
本研究基于人工汞抗性操纵子开发了一种用于检测生物可利用 Hg(II) 的紫色素全细胞生物传感器。该传感器以大肠杆菌 TOP10 为宿主，将汞抗性调节蛋白 MerR 及其启动子 Pmer 与紫色素合成基因簇 vioABCDE 组装成遗传回路。无 Hg(II) 时，MerR 二聚体结合 Pmer 并阻遏下游基因转录；当生物可利用 Hg(...
本研究开发了一种新型、低成本、可携带的纸片生物传感器，用于检测四环素类抗生素。该传感器以携带四环素介导调控基因的大肠杆菌/pMTLacZ 作为识别元件，以 β-半乳糖苷酶作为报告蛋白，并将其固定于廉价且便携的 Whatman 滤纸上制成纸片传感器。检测过程中采用 EDTA 和多粘菌素 B 作为增敏剂，以提高复杂基质中检测的准确性。该...
本文开发了一种具有所需灵敏度的信号放大汞传感生物传感器，首先采用对 Hg2+ 具有荧光增强响应的 GFP 突变体作为报告模块。所开发传感器对 Hg2+ 在较宽范围 1–10000 nmol/L 内产生响应，其检测限较类似构建的大多数金属传感生物传感器提高一至两个数量级。此外，该传感器可轻易区分 Hg2+ 与多种金属离子，并在广泛 p...
2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D）是农业中广泛使用的除草剂，现有检测方法通常需要多步样品前处理并依赖昂贵仪器。全细胞生物传感器因操作简便、成本低，成为环境污染物现场筛查的潜在工具。本研究以能降解 2,4-D 的 Bradyrhizobium sp. HW13 为基因来源，构建基于 cadA 启动子和 cadR 转录调节子的遗传工程 ...
本文提出一种全细胞生物传感器新概念，将二价汞离子（Hg2+）响应与生物发光和细菌聚集相耦合，并利用细菌聚集在基底表面预浓缩发光细菌，从而提高 Hg2+ 检测灵敏度。该传感器由 Hg2+ 敏感生物发光报告系统 MerR-lux 和光响应细菌细胞间黏附元件组成。研究证明，Hg2+ 诱导的蓝色生物发光能够光激活表面展示的光开关蛋白，使表达...
基于噬菌体的生物传感器已广泛用于环境细菌监测，但检测原始环境样品中特定噬菌体的方法仍然有限。本文开发了一种基于沙门氏菌opvAB操纵子双稳态表达的表观遗传生物传感器，用于快速监测样品中的噬菌体含量。在常规生长条件下，opvAB仅在少数细菌亚群中表达；OpvABON亚群合成OpvA和OpvB蛋白，缩短脂多糖O-抗原链长，从而抵抗以LP...
汞污染严重威胁人类健康，亟需低成本、稳定、高效且适用于环境与生物基质的检测技术。本研究首次将具有抗菌和抗真菌活性的可溶性色素吡咯青素（pyocyanin）作为全细胞生物传感器的视觉检测信号，并在汞离子依赖性转录激活因子 MerR 调控下对其生物合成途径进行工程化改造。当环境中存在 Hg2+ 时，MerR 二聚体结合 Hg2+ 后发生...
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...
本研究比较了两种用于环境金属监测的生物发光细菌生物传感器：Lumisens III和Lumisens IV。二者基于相同的诱导型或组成型工程菌，但细胞保存方式不同。Lumisens III将活菌固定在琼脂糖水凝胶中，在实验室条件下仅能稳定检测人工汞污染约7天，信号重现性约40%；在环境样品中，由于环境微生物耗氧，生物发光受到强烈抑制...
电化学信号检测易于集成到生物传感器中，是光学检测方法的有吸引力替代方案。在环境化学与生态毒理学领域，基于全细胞生物传感器、可脱离实验室使用的遗传毒性化合物检测设备需求日益增加。由于环境中普遍存在需要生物活化的前遗传毒性化合物，将代谢激活系统整合到此类生物传感器中尤为重要。本研究评估了一种计时电流检测法，其中对氨基苯基-β-D-吡喃半...