近十年来，溶解氧浓度检测主要存在安培法（Clark电极）与光学法（卟啉金属配合物磷光猝灭）两条技术路线，二者各有明显优缺点。在生物传感器开发中，这种竞争尤为突出，但由于多数研究仅采用单一检测方式，难以进行公正比较。为此，本文构建了一种微流控系统，将Clark电极与光学氧传感器置于同一微体积内，对吸附于复合材料上的酿酒酵母（Sacch...
微生物合成大麻素有望为重要治疗分子提供稳定、低成本且可持续的来源，但放大生产以竞争传统植物来源仍具挑战。当前构建菌株的能力远超筛选高产菌株的能力，形成代谢工程瓶颈。本文报道一种基于酵母的生物传感器，用于检测微生物产生的Δ9-四氢大麻酚（THC），以提高筛选通量并降低成本。作者将五种人源大麻素G蛋白偶联受体（GPCR）转入酿酒酵母，发...
微生物细胞内源代谢通路通常由精密调控网络控制。然而，在微生物宿主中引入异源通路时，由于缺乏相应调控，常导致酶表达和碳流分布失衡，阻碍高效微生物生物合成系统构建。本研究以柚皮素为目标化合物，建立了自主级联人工动态（AutoCAD）调控系统，自动协调通路表达并重定向碳流，以提高柚皮素产量。该系统同时包含基于中间产物的前馈和基于产物的反馈...
伏马林酸（fusaric acid, FA）是一种广泛存在于玉米及玉米基饲料和食品中的真菌次级代谢物，具有非特异性毒性。生物传感器方法是一种快速、易用的 FA 效应定量与定性评估方法。本研究以 Clark 型氧电极为换能器，筛选可在 FA 存在下改变呼吸强度的培养物，用于构建 FA 生物传感器实验室模型。以 Fusarium oxy...
水质监测需要快速、灵敏地检测痕量多种危险污染物。本研究开发一种基于低成本光纤拉曼装置的新型生物传感器，并设计、建造和测试了自动测量系统，用于抗生素、重金属和除草剂三类有毒物质。拉曼光谱通过生物体的光谱指纹提供其对毒性剂代谢反应的多参数视图。谱图分析鉴定了大肠杆菌K12-MG1655模型菌株中最易受影响的宏量分子，从而确定微生物中的特...
本研究构建了一种用于亚硝酸盐检测的微生物光学生物传感器。以硅蛋白多肽R5为生物矿化模板，在体外仿生硅化过程中将Raoultella planticola全细胞及NAD(P)H辅因子包埋于仿生纳米二氧化硅基质中，形成稳健的生物硅固定化载体。随后将发色pH探针钌(II)(bipy)2(phenanthroline-benzoylthio...
脱落酸（ABA）是植物、细菌、真菌和动物中保守的信号分子，近年因其药理活性以及作为慢性阻塞性肺疾病和胶质瘤严重性生物标志物的潜力而受到关注。为定量哺乳动物细胞和组织中低水平 ABA，需要可靠、灵敏、快速且低成本的方法。此前基于植物 ABA 受体 PYL1 与共受体 ABI1 的 ABA 依赖相互作用构建的生物传感器，对哺乳动物亚纳摩...
本研究针对SARS-CoV-2主蛋白酶（Mpro/3CLpro）这一抗病毒药物靶点，开发了一种可在活细胞内监测其蛋白水解活性的转基因编码生物传感器。作者将小鼠前体白细胞介素-1β（pro-IL-1β）与缺乏分泌信号的Gaussia荧光素酶（i-GLuc）融合构建阴性对照，并在i-GLuc不同位置插入Mpro经典切割位点AVLQ↓SG...
III型味觉细胞是味蕾中唯一表达电压门控（VG）Ca2+ 通道并依赖 Ca2+ 内流驱动胞吐释放神经递质（尤其是 5-羟色胺）的细胞。由于味蕾细胞排列紧密，胞外 Ca2+ 可能因味觉细胞电活动而显著波动，因此 VG Ca2+ 内流驱动的突触传递在胞外 Ca2+ 不稳定时是否可靠尚不清楚。本研究在 0.5–5 mM 不同浴液 Ca2+...
埋地雷的远距离检测可借助工程化微生物生物报告器实现：这类菌株在接触爆炸物特征化合物的痕量蒸气后，发出可远程探测的光学信号。此前报道的 2,4-二硝基甲苯（DNT）传感菌株通常将 DNT 诱导型启动子直接融合荧光蛋白基因或细菌生物发光基因盒。本研究采用不同策略，在大肠杆菌中利用 DNT 诱导启动子激活 Aliivibrio fisch...
基于转录因子（TF）的生物传感器有望成为高通量筛选生物催化系统的重要工具，但多数天然 TF 仅在狭窄配体浓度范围内响应，限制了应用。本研究利用枯草芽孢杆菌抑制型转录因子 BsNadR 及其靶启动子，在大肠杆菌中构建了异源烟酸生物传感器。通过易错 PCR（EP-PCR）介导的脱敏工程，将 BsNadR 对烟酸和 DNA 的结合亲和力降...
基于微生物燃料电池（MFC）的生物传感器为原位、即时监测底物浓度提供了创新方法，其以生物阳极为传感元件。本研究考察了含 Pb2+ 条件下 MFC 生物传感器在不同水力停留时间（HRT，0.5、1 和 2 d）下的性能。结果表明，功率密度随 HRT 降低而增加，在 HRT 为 1 d 时获得最高功率密度 597 mW/m2。MFC 系...
蛋白质淀粉样聚集体在自然环境中普遍存在，通常来源于微生物分泌物或感染朊病毒哺乳动物的泄漏物，目前在肠道微生物群或土壤等背景下引发对其感染性和毒性的担忧。利用淀粉样蛋白的自组装潜力进行清除，本文报道将细菌类朊病毒蛋白 RepA-WH1 中的一段淀粉样原性序列插入大肠杆菌外膜孔蛋白 OmpF 的一个胞外环（L5）。该嫁接孔蛋白的表达使细...