Progress in chemical luminescence-based biosensors: A critical review.
生物传感器是活跃的研究领域，有望发展出低成本、快速、高灵敏、可重复且微型化的生物分析器件，其利用生物特异性结合分子的高亲和力和选择性，并结合高灵敏检测原理。在光学生物传感器中，基于化学发光检测（包括化学发光、生物发光、电化学发光和热化学发光）的传感器尤其具有吸引力，因其信噪比高且所需测量设备简单。已有多种基于化学发光的生物传感器被报...
Measurement of Bacterial Bioluminescence Intensity and Spectrum: Current Physical Techniques and Principles.
生物发光是生物体产生的光，细菌生物发光是野生型或基因工程菌产生的冷光。由于合成生物学、微生物学、毒理学和生物物理学的交叉，基于细菌生物发光的全细胞生物传感器被设计并广泛用于生态毒理、食品毒性和环境污染检测。本章首先从光学谱角度介绍生物发光背景，随后介绍用于细菌生物发光检测的各种物理平台，包括光电倍增管（PMT）、电荷耦合器件（CCD...
Fiber-Optic Chemical Sensors and Fiber-Optic Bio-Sensors.
本综述总结了光纤化学传感器（FOCS）与光纤生物传感器（FOBS）的工作原理及当前发展阶段。光纤传感器（FOS）利用光纤（OF）在紫外（180 nm）至中红外（10 µm）波段导光的能力，并通过光纤纤芯周围环境的物理、化学或生物参数对导光的调制实现检测。将光纤引入传感系统可带来在易燃易爆环境中测量、抗电磁干扰、微型化、几何柔性、小体...
Method with high-throughput screening potential for antioxidative substances using Escherichia coli biosensor katG'::lux.
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...
Immobilization of Firefly Luciferase on PVA-co-PE Nanofibers Membrane as Biosensor for Bioluminescent Detection of ATP.
萤火虫荧光素酶催化的生物发光反应是测定三磷酸腺苷（ATP）的经典分析体系，但游离酶在溶液中不稳定且难以重复使用，将其固定于固体基底可部分解决该问题。本文以表面富含羟基的聚乙烯醇-乙烯共聚物（PVA-co-PE）纳米纤维膜为基底，先用三聚氯氰（cyanuric chloride）引入三嗪基团进行表面活化，再分别与1,3-丙二胺和生物素...
Quorum sensing inhibitors from Leucetta chagosensis Dendy, 1863.
海绵是生物活性小分子的重要来源。本文以海洋海绵 Leucetta chagosensis 的粗提物为对象，筛选群体感应抑制剂（QSI），并分离得到三种新生物碱 isonaamine D、di-isonaamidine A 和 leucettamine D，以及已知化合物 isonaamine A 和 isonaamidine A。利...
An enhanced chimeric firefly luciferase-inspired enzyme for ATP detection and bioluminescence reporter and imaging applications.
萤火虫荧光素酶通过高度特异的ATP依赖过程发射可见光，已广泛用于基因报告、全细胞生物传感器测量和活体成像。作者此前报道了一种嵌合酶，其N端来自Photinus pyralis荧光素酶，C端来自Luciola italica荧光素酶，具有约2倍增强活性和1.4倍更高生物发光量子产率。随后作者鉴定出5个基于L. italica的氨基酸改...
Bioluminescent liquid light guide pad biosensor for indoor air toxicity monitoring.
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...
Toxicity measurement in biological wastewater treatment processes: a review.
生物污水处理工艺依赖微生物降解有机物并去除营养盐，易受进水中毒性物质影响而运行失稳。本文综述了用于好氧与厌氧污水处理的毒性测量方法，包括基于耗氧率（OUR）的呼吸抑制试验、CO2释放试验、硝化/反硝化抑制试验、基于甲烷产量的厌氧毒性试验（ATA）、ATP发光、脱氢酶活性、细胞生长/存活、菌胶团形态等直接方法，以及生物发光、全细胞生物...
On-line biosensor for the detection of putative toxicity in water contaminants.
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：...
Development of a Pseudomonas aeruginosa Agmatine Biosensor.
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...
Microencapsulated Aliivibrio fischeri in alginate microspheres for monitoring heavy metal toxicity in environmental waters.
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...
Hg(ii) bacterial biouptake: the role of anthropogenic and biogenic ligands present in solution and spectroscopic evidence of ligand exchange reactions at the cell surface.
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...
Application of enzyme bioluminescence in ecology.
本综述阐述生物发光酶毒性生物测定的一般原理，并描述这些方法在生态、医疗、工业和环境领域的应用及其在商业生物传感器中的实现。文中提出生物发光酶系统技术（BEST），以细菌偶联酶系统 NADH:FMN-氧化还原酶-荧光素酶替代活体生物，用于快速、低成本地构建酶学毒性检测系统。为推广 BEST，作者开发多组分试剂 Enzymolum，将细...
Size-dependent toxicity of silver nanoparticles to bacteria, yeast, algae, crustaceans and mammalian cells in vitro.
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...
Investigation and verification of a bioluminescent biosensor for the quantitation of ara-CTP generation: a biomarker for cytosine arabinoside sensitivity in acute myeloid leukaemia.
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，...
Suitability of Macrolampis firefly and Pyrearinus click beetle luciferases for bacterial light off toxicity biosensor.
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...
Bioengineered bioluminescent magnetotactic bacteria as a powerful tool for chip-based whole-cell biosensors.
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...
Aequorin luminescence-based functional calcium assay for heterotrimeric G-proteins in Arabidopsis.
异源三聚体 GTP 结合蛋白（G 蛋白）及其受体是真核生物信号转导的关键组分。在植物中，G 蛋白参与种子萌发、花粉萌发、气孔关闭和微生物激发子响应等过程，其中部分效应通过细胞质游离钙离子浓度（[Ca2+]cyt）变化实现。目前测量 [Ca2+]cyt 的方法包括钙敏感微电极、化学荧光染料以及基于发光或荧光指示剂的生物传感器。本章介绍...
Resolving the mechanism of bacterial inhibition by plant secondary metabolites employing a combination of whole-cell biosensors.
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...