全细胞生物传感器在制药和化妆品行业的防腐剂效力测试（PET）中应用较少。药典通常要求采用传统活菌计数法检测防腐剂对微生物的抑制作用，而全细胞微生物生物传感器有望提供快速、高效的替代方法。本研究评估铜绿假单胞菌 ATCC9027 及其经验证的生物发光菌株在苯扎氯铵（BKC）防腐剂效力测试中的适用性。通过细菌复制、生物发光和荧光三种方式...
电子烟作为传统香烟的替代品被广泛使用，但其安全性尚未充分确立。本文展示并验证了一种分析方法，利用应激特异性重组发光细菌细胞（RBCs）作为全细胞生物传感器，区分电子烟油（e-juice）和可溶电子烟油气溶胶（SEA）的有害效应。这些 RBCs 携带由特定启动子严格调控的 luxCDABE 操纵子，分别响应 DNA 损伤（recA）、...
基于报告菌株对特定刺激响应的全细胞生物传感器，是监测特定环境条件或化学物质存在的稳健且低成本手段，在药物发现中常用于从大量细菌或真菌菌株中筛选抗菌化合物。本文描述了一种基于生物发光的枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）生物传感器在发现细胞壁活性物质中的应用。该系统以特征明确的 PliaI 启动子为核心，该启动子可被多种...
基于报告基因的全细胞生物传感器可在实验室条件下高选择性和高灵敏度地检测水中有毒金属，但要转化为商业在线水分析仪，必须针对现场条件和成本进行优化。本文围绕细菌宿主与报告基因选择，比较了基于组成型启动子的全局毒性传感器和基于砷酸盐诱导Pars启动子的砷酸盐传感器。结果显示，五种大肠杆菌菌株携带两种lux型传感器时生物发光水平差异显著，说...
基于报告基因系统的全细胞生物传感器可快速检测水中痕量有机或金属化合物。此类传感器在实验室条件下已得到充分表征，但将其转化为用于水网监测的技术装置仍停留在概念阶段。开发半自主在线水分析仪的关键难点在于：在满足终端用户所需自主运行时间的同时，保持细菌生物传感器的灵敏度、特异性和响应时间。本文评估了冻干对两种基于报告基因系统、宿主为大肠杆...
由于镍对生物体有害，水中镍的检测具有重要意义，全细胞生物传感器提供了一种替代方案。本研究旨在构建一种发光细菌生物传感器，用于高特异性、低检测限地检测镍。该传感器基于大肠杆菌 RcnR 镍/钴金属调节因子及其天然靶启动子 PrcnA 与 lux 报告基因的融合回路。为将 RcnR 改造为镍特异性识别元件，作者测试了多个点突变并保留 C...
水中毒性物质监测是环境安全的重要问题。本文报道了一种低成本、易操作的生物发光生物报告垫生物传感器，用于现场评估水样毒性。该传感器由一次性生物报告垫和不可重复使用的CMOS光电探测器组成：将携带luxCDABE生物发光报告操纵子的大肠杆菌TV1061包埋于钙藻酸盐水凝胶垫中，置于玻璃样品池内，使水样中的毒性物质扩散进入凝胶并影响细菌代...
本研究开发了一种基于杂交瘤细胞的生物传感器，用于快速、灵敏、选择性检测霍乱弧菌O1（Vibrio cholerae O1），并将抗体–抗原结合事件转换为生物发光信号。在评估杂交瘤细胞性能后，作者将特异性杂交瘤细胞转染海肾素（aequorin）报告基因，构建稳定发光的生物传感器，并测定其生物发光活性。该传感器灵敏度可达50 CFU/m...
海洋环境退化尤其受烃类污染影响，已成为欧洲当局关注的问题。传统总毒性评估方法（ISO 11348 标准）不适合港口、浴场等原位监测场景。为此，细菌生物传感器成为合适工具。本文报道一种用于原位毒性监测的创新生物发光生物传感器，其核心是将野生海洋发光菌 Aliivibrio fischeri ATCC® 49387™包埋于琼脂糖基质中，...
本文报道了一种基于重组大肠杆菌 DPD2511 生物传感器快速实时筛选抗氧化活性物质的微孔板方法。该菌株通过 katG（过氧化氢酶）启动子与费氏弧菌 lux 发光基因融合，使细胞在氧化应激下表达荧光素酶并产生生物发光。检测时，过氧化氢进入细胞并激活 OxyR 调控通路，诱导 katG′::lux 表达，发光强度随氧化刺激增强；抗氧化...
室内空气污染已成为日益严重的健康问题，其危害有时甚至超过室外空气质量。本文报道了一种用于室内空气毒性连续监测的生物发光液体光导垫生物传感器。该装置由非一次性监测模块和一次性钙藻酸盐垫组成，垫内固定化全细胞生物报告菌大肠杆菌TV1061。该菌株携带受细胞毒性应激调控的grpE启动子与luxCDABE生物发光报告操纵子，可在暴露于挥发性...
为保障饮用水安全，本文提出一种用于实时、广谱监测水中潜在毒性污染物的在线生物传感器系统。该系统以发光大肠杆菌生物报告菌株 TV1061 为识别元件，将其包埋于藻酸钙水凝胶中并固定于多模光纤探针尖端，通过光电倍增管检测细菌受毒性物质诱导后产生的生物发光信号。研究重点优化了蠕动泵流路、光纤探针固定结构、流路单元以及细菌培养基浓度等参数：...
精胺（agmatine）是精氨酸脱羧产物，也是多种原核生物多胺合成的重要中间体，在真核生物中还参与一氧化氮抑制和神经传递等过程。铜绿假单胞菌通过精氨酸脱羧酶和精胺脱亚胺酶途径将精氨酸转化为腐胺。其已知精胺脱亚胺酶操纵子之一 aguBA 含有受 AguR 调控的精胺敏感 TetR 型启动子。作者发现该启动子元件可随精胺浓度产生可滴定的...
本文报道了一种基于微胶囊化费氏弧菌（Aliivibrio fischeri）的生物发光光纤生物传感器，用于水中重金属毒性的微量检测。将A. fischeri包埋于海藻酸钠微球中，利用固定菌生物发光响应的降低来反映毒性水平。研究评价了Cu(II)、Cd(II)、Pb(II)、Zn(II)、Cr(VI)、Co(II)、Ni(II)、Ag...
本研究采用全细胞生物传感器探究水相 Hg(II) 化学形态对其生物摄取的影响。报告系统为染色体插入 merR::luxCDABE 融合基因的模式革兰氏阴性大肠杆菌 E. coli ARL1，其发光强度与胞内 Hg(II) 浓度成正比。使用合成氨基多羧酸配体 EDTA、DTPA、EDDS、NTA 及天然含硫配体半胱氨酸、青霉胺、谷胱甘...
纳米技术概念基于1–100 nm颗粒的尺寸依赖性质，但粒径与生物效应关系仍不清楚。本研究旨在生成并分析一组均一的实验毒性数据：采用相同柠檬酸包覆但五种不同初级粒径（10、20、40、60和80 nm）的银纳米颗粒（Ag NPs），检测其对毒性试验常用生物/细胞的影响，包括细菌、酵母、藻类细胞、甲壳动物和体外哺乳动物细胞。尽可能在超纯...
本研究调查并验证了一种新型全细胞细菌生物传感器，该传感器可响应阿糖胞苷（ara-C，cytarabine）的活性代谢物阿糖胞苷三磷酸（ara-CTP）并发出光信号。该传感器被设计为适用于外周血或骨髓细胞的体外检测法，可在一个工作日内获得临床结果。ara-C是治疗急性髓系白血病（AML）的关键药物，AML治疗决策通常需在同一天内完成，...
生物发光技术已广泛应用于生物传感器，其中天然发光细菌费氏弧菌（Vibrio fischeri）常用于水毒性分析。本研究评估了两种新克隆的甲虫荧光素酶用于大肠杆菌“光关闭”（light off）毒性生物传感器的适用性：Macrolampis 萤火虫荧光素酶和 Pyrearinus termitilluminans 叩头虫荧光素酶。结果...
本文报道了通过基因工程构建发光磁细菌（BL-MTB）并将其集成到微流控分析装置中，形成便携式毒性检测系统。作者将 Magnetospirillum gryphiswaldense MSR-1 菌株改造为组成型表达红色发光素酶（CBR），其生物发光信号与细菌活力直接相关。利用细菌自身磁性作为“天然执行器”，可在芯片内将细胞从反应区转移...
随着生物杀灭剂使用监管趋严，植物精油及其组分作为新型抗菌剂受到关注。本研究筛选了烯丙基异硫氰酸酯（AIT）、香芹酚、肉桂醛（CNAD）、柠檬醛和百里酚对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌的抗菌活性，通过纸片扩散法和肉汤微量稀释法测定抑菌圈直径、最低抑菌浓度（MIC）和最低杀菌浓度（MBC）。AIT 和 CNAD 对...