Development and initial testing of a novel slime mould biosensor.
全细胞生物传感器利用完整细胞或生物分子元件作为识别单元,将分析物刺激转化为可测信号。本文报道一种基于多头绒泡菌(Physarum polycephalum,PP)的新型全细胞生物传感器。作者测量PP暴露于多种化学物质时的电响应,并将响应量化为振荡频率与振幅的变化。该传感器能够检测所测试的化学物质,并可通过振荡频率或振幅的特定偏移区分...
全细胞生物传感器利用完整细胞或生物分子元件作为识别单元,将分析物刺激转化为可测信号。本文报道一种基于多头绒泡菌(Physarum polycephalum,PP)的新型全细胞生物传感器。作者测量PP暴露于多种化学物质时的电响应,并将响应量化为振荡频率与振幅的变化。该传感器能够检测所测试的化学物质,并可通过振荡频率或振幅的特定偏移区分...
环境中的芳香污染物因其持久性和毒性对人类健康构成严重威胁。本文报道了一组基于绿色荧光蛋白报告基因和芳香响应转录调控因子(NahR、XylS、HbpR 和 DmpR)构建的芳香化合物生物传感器的设计与全面表征。通过精细调节检测元件与报告基因之间的遗传连接,实现了远高于既往报道的诱导倍数。对每种生物传感器的剂量-响应关系、动态范围及芳香...
遗传工程微生物生物传感器因传统生物发光信号的转导与远程传输困难,尚未在环境应用中实现商业化。生物电化学系统(BES)可直接输出电信号,便于集成到远程环境监测设备中。本文报道了一种基于 BES、对有毒金属具有遗传编码特异性的生物传感器。作者将希瓦氏菌(Shewanella oneidensis)金属还原(Mtr)通路的关键组分 mtr...
目前,多种生物传感元件已被有效用于环境监测。微生物细胞因成本低、可适应多变现场条件,并能对多种化学物质产生可测量响应,而适合承担该任务。重金属仍是环境主要问题之一。选择能够耐受并响应金属的微生物作为生物识别元件,是开发金属生物传感器的合理起点。假单胞菌可分泌铁载体(如 pyoverdine),这类低分子化合物在缺铁时螯合 Fe3+。...
随着污染物种类不断增加,环境监管与早期预警迫切需要精确、灵敏、特异、快速且易用的分析装置。光学生物传感器作为传统分析技术的重要替代手段,可在无需复杂样品前处理的情况下,实现对污染物的高灵敏、实时和高频监测。本文综述了用于环境污染物检测的功能性生物识别材料的重要进展,包括酶、抗体、适配体、DNAzyme和全细胞等,并讨论了这些材料如何...
银纳米颗粒(AgNPs)因抗菌性能被广泛用于洗衣机、冰箱、服装、医疗器械和食品包装等消费品,但其潜在生物毒性引发健康与环境风险担忧。为建立快速、自动化的纳米银监测方法,本文报道了一种基于人金属硫蛋白1A(hMT1A)的表面等离子共振(SPR)生物传感器。hMT1A通过EDC/NHS化学共价固定于CM5传感器芯片表面,可直接捕获具有生...
银(I)离子对水生动物具有极高毒性,因此需要对其环境浓度进行监测。本研究提出一种基于蛋白质的简单电化学生物传感器,用于检测银(I)离子。该传感器以悬挂汞滴电极(HMDE)为工作电极,将重金属结合蛋白金属硫蛋白(MT)在电极表面富集120 s,制备MT修饰HMDE。检测时,将传感器浸入含Ag+溶液,Ag+与MT结构结合;随后在不含干扰...
本研究利用基于同源的蛋白建模、计算筛选和虚拟突变分析,鉴定光合电子传递链中衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)D1 蛋白上与除草剂相互作用的功能氨基酸,并构建用于制备生物介导体的功能突变库。通过计算 D1 蛋白与除草剂的结合能,筛选出对特定除草剂类具有最低或最高结合能的 D1 蛋白,作为环境生物传感器的识别元件...
核酸基生物传感器在环境污染与毒性检测中的应用日益增加。生物传感器是一种将生物或生物来源识别元件与物理化学换能器紧密集成的紧凑型分析装置;核酸基生物传感器以具有已知碱基序列的寡核苷酸或复杂 DNA/RNA 结构作为识别元件,可用于检测 DNA/RNA 片段,也可用于检测生物或化学物种。当 DNA/RNA 本身为分析物时,传感器通过杂交...
环境安全是人类福祉的基本要求,但仍是全球重大挑战。除减少或消除有毒排放外,还需发展灵敏、选择性强的技术以检测和监测环境污染物,从而有效修复。生物传感器因具有集成化特点,可便携、实时、快速、灵敏且选择性地响应,非常适合环境监测与检测。本综述讨论与环境监测和检测最相关的生物传感器开发主要概念,并回顾和记录近年来生物传感器研发的趋势与挑战...
本文旨在反映生物传感器在环境应用中的进展并描述其发展趋势。生物传感器是环境监测中有用的分析工具,能够实时提供结果,使用简便、便携且成本较低。文章列举了若干处于较成熟开发阶段并已应用于真实样品以及商业化设备的例子。文中讨论了用于测定特定化学物质或其生物效应的生物传感器,如毒性生物传感器和内分泌效应生物传感器。该综述还介绍了美国、日本,...