Novel yeast-based biosensor for environmental monitoring of tebuconazole.
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...
Enzyme Fragment Complementation Driven by Nucleic Acid Hybridization.
本文设计并验证了一种基于核酸杂交驱动蛋白片段互补的增益型生物传感器，用于检测核酸-核酸相互作用。该体系将NanoBiT发光酶的大片段LrgBiT和小片段SmBiT的C端通过酯键连接到甾醇修饰寡脱氧核苷酸（steramer）上，并利用果蝇hedgehog自加工结构域DHhC作为自切割催化元件完成生物偶联。当存在含有相邻互补序列的单链D...
Development of a Novel ATP Bioluminescence Assay Based on Engineered Probiotic
三磷酸腺苷（ATP）定量分析在食品、生物技术和诊断领域应用广泛，且炎症性肠病（IBD）等疾病的发生发展与高 ATP 水平密切相关。目前，基于 D-荧光素/荧光素酶体系的生物发光法因灵敏度和特异性高而成为 ATP 检测的常用方法，但传统方法依赖重组大肠杆菌表达并纯化萤火虫荧光素酶（FLuc），成本较高。本研究旨在开发无需提取和纯化 F...
Super-Stable Metal-Organic Framework (MOF)/Luciferase Paper-Sensing Platform for Rapid ATP Detection.
腺苷三磷酸（ATP）检测长期用于评估不同场所和工作环境中的微生物污染。现有商业化试剂盒多依赖荧光素酶–荧光素体系，但需在+4 ℃或−20 ℃冷链条件下储存和运输，限制了其在偏远地区或低资源场景中的应用。为此，作者开发了一种用于ATP监测的生物发光纸基生物传感器，将新型荧光素酶突变体BgLuc与金属–有机框架沸石咪唑酯骨架材料-8（Z...
Application of the Luminescent
铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）是一类可引起即食食品腐败的典型革兰阴性菌。本研究利用发光报告基因 luxCDABE 构建了基于铜绿假单胞菌 PAO1 的细胞基生物传感器 PAO1-CE，旨在快速筛选能够抑制该菌生长的抗菌物质。实验选取五种类别共六种抗生素作为模型测试物，包括硫酸链霉素、羧苄西林、氨苄西林、...
Label-Free and Bioluminescence-Based Nano-Biosensor for ATP Detection.
本文报道了一种无标记、基于生物发光的纳米生物传感器，用于检测腺苷三磷酸（ATP）。由于ATP浓度可反映活细胞数量，开发低成本、易操作的ATP传感器具有重要意义。作者研究了柠檬酸包覆的金纳米粒子（AuNPs）、银纳米粒子（AgNPs）、金银核壳纳米粒子、金纳米棒（GNRs）以及牛血清白蛋白-金纳米簇（BSA-AuNCs）与萤火虫荧光素...
Whole-cell bacterial biosensor with the capability to detect red palm weevil, Rhynchophorus ferrugineus, in date palm trees, Phoenix dactylifera: a proof of concept study.
红棕象甲（Rhynchophorus ferrugineus）是棕榈的严重害虫，早期感染常无可见症状。基于挥发性有机物（VOCs）的早期传感方法具有吸引力。本研究采用全细胞细菌生物传感器鉴定椰枣树（Phoenix dactylifera）中的红棕象甲。该生物发光细菌面板由三种基因工程大肠杆菌组成，分别对细胞毒性（TV1061）、基因...
Development of a biosensor based on a new marine luciferase fused to an affibody to assess Her2 expression in living cells.
肿瘤病理新诊断工具的开发有助于优化癌症患者的个体化治疗。功能光学成像能够非侵入地识别肿瘤病理生理特征。虽然荧光重组affibody和纳米抗体已用于检测肿瘤细胞膜蛋白，但生物发光分子因高灵敏度而日益受到重视。本文表征了来自Metridia lucens桡足虫的新型荧光素酶MlLuc，并开发了新型生物发光重组affibody MlLuc...
Sugar Shock: Probing
本研究报道了一种基于 luxABCDE 改造的化脓性链球菌 Xen20（Strep. Xen20）的生物发光全细胞传感器，用于实时探测其中心代谢对环境刺激的响应。作者将 Strep. Xen20 的发光与其从头合成荧光素酶底物的能力相关联，并通过不同环境触发下的产光速率评估代谢状态。结果表明，lux 操纵子受肌醇 iolE 启动子调...
Restoration of the Indicator Properties of Whole-cell Luminescent Biosensors.
全细胞生物传感器广泛用于医学诊断，但长期储存后其指示性能会逐渐下降，因此需要寻找恢复性能并延长检测试剂保质期的方法。本文提出采用频率、功率和辐照时间优化选择的电磁辐射处理。作者研究了不同辐射参数对生物传感器生物发光的影响，包括激光（λ=875 nm）、LED（λ=850–890 nm）以及微波（42.22、53.53、61.18 G...
Particle-Bound Hg(II) is Available for Microbial Uptake as Revealed by a Whole-Cell Biosensor.
颗粒结合汞（HgP）广泛存在于水环境中，可被甲基化为高毒性甲基汞，但其生物可利用性评估仍具挑战。本研究开发了一种基于大肠杆菌的全细胞生物传感器，用于探测微生物对无机 Hg(II) 的摄取，并评估吸附在天然颗粒和模型颗粒上的 HgP 的生物可利用性。该传感器可定量区分溶解态 Hg(II) 与 HgP 对胞内汞的贡献。结果表明，微生物对...
Introduction of quorum sensing elements into bacterial bioreporter circuits enhances explosives' detection capabilities.
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...
Method for acrylic acid monomer detection with recombinant biosensor cells for enhanced plastic degradation monitoring from water environments.
塑料碎片在水环境中受机械应力等因素降解，产生包括塑料单体在内的小尺寸降解产物；现有监测设备可能不适合高通量筛查。本研究开发了一种重组全细胞细菌生物传感器，用于水环境中丙烯酸单体（acrylic acid, AA）的监测。该传感器以大肠杆菌为宿主，携带 pBAV1K-ACU-lucFF 质粒，其中荧光素酶报告基因 lucFF 受丙烯酸...
A Dual-Purpose Real-Time Indicator and Transcriptional Integrator for Calcium Detection in Living Cells.
钙离子是真核细胞中普遍存在的第二信使，与神经元活动、T细胞活化等过程密切相关。实时钙指示剂（如GCaMP）可提供毫秒级动态成像，而新型钙积分器可将短暂钙活动转化为稳定基因表达。本文报道LuCID，一种兼具实时指示与转录积分功能的双用途钙探针。LuCID的钙依赖型split luciferase组分利用NanoBiT系统，在furim...
Split-luciferase complementary assay of NLRP3 PYD-PYD interaction indicates inflammasome formation during inflammation.
NLRP3炎性小体是固有免疫系统中响应多种刺激并激活炎症信号级联的关键大分子复合物。结构研究表明，胞质受体NLRP3受刺激后寡聚化，并作为支架形成ASC丝状结构，从而激活procaspase-1。尽管已有大量NLRP3炎性小体结构证据，但NLRP3 pyrin结构域（PYD）的相互作用及其功能意义仍不清楚。本研究采用分裂荧光素酶互补...
Towards detection of SARS-CoV-2 RNA in human saliva: A paper-based cell-free toehold switch biosensor with a visual bioluminescent output.
新冠疫情凸显了对快速、低成本、可广泛分发且可在现场使用的核酸检测技术的迫切需求。传统核酸检测通常需要专业人员、复杂实验室、昂贵设备和较长处理时间。本研究采用冻干无细胞蛋白合成（CFPS）和toehold switch核糖调控器，开发了一种仅需加入唾液即可激活的纸基核酸检测平台。首先筛选出经济且供应稳定的纸基载体，并设计了可批量生产、...
A simple, robust, and affordable bioluminescent assay for drug discovery against infective African trypanosomes.
非洲锥虫病是流行区人类和动物健康的重大问题，现有化疗存在毒性、给药困难、疗效不足和耐药等问题，亟需新药。为加速新化学实体发现，需要稳健、简单、经济的高通量全细胞检测。作者构建了布氏锥虫布氏亚种（Trypanosoma brucei brucei）血期生物发光报告细胞系，使其稳定组成型表达热稳定红色偏移荧光素酶（RE9HLUC）。该细...
Bacterial Lighthouses-Real-Time Detection of
食源性人畜共患病原菌对食品安全构成严重威胁。随着肉、奶、蛋等动物源食品需求增加，需要在产品进入市场前更快检测感染动物或污染食品。传统检测依赖耗时的微生物培养。本文建立了一种基于群体感应的食源性病原菌检测方法，以携带特殊传感质粒的细菌生物传感器与目标菌共培养，用于检测肠耶尔森菌（Yersinia enterocolitica）。该方法...
Sensing an Oxygen Sensor: Development and Application of Activity-Based Assays Directly Monitoring HIF Heterodimerization.
传统缺氧诱导因子（HIF）激活通常通过缺氧反应元件（HRE）基因报告实验监测下游转录活性。本文开发一种直接感知 HIF 激活的新方法，通过监测 HIFα/HIFβ 亚基异源二聚化来检测功能性 HIF 转录因子形成。作者设计两种活细胞生物传感器检测体系，利用分裂纳米荧光素酶（split-nanoluciferase）功能互补技术，测量...
Assessment of micropollutants toxicity by using a modified Saccharomyces cerevisiae model.
环境水体等生态介质中常存在多种微污染物，其低浓度长期暴露风险难以用传统动物模型或单一化学分析评估。本文构建了一种基于酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）的全细胞生物传感器，将 NanoLuc 荧光素酶报告基因置于 STB5 启动子控制下。STB5 编码参与多药耐药和氧化应激应答的转录因子，可调控磷酸戊糖途径及...