过去十年纳米颗粒生产与应用快速发展，迫切需要简便、快速且具预测性的毒性筛选方法。本研究基于应激响应细菌生物传感器阵列，考察铜纳米颗粒（CuNPs）的毒理学效应及毒性来源。传感菌株响应显示，CuNPs 不仅在大肠杆菌中诱导氧化应激，还引起蛋白、DNA 和细胞膜损伤，最终导致生长抑制。酶解毒分析将毒性追溯到 CuNPs 产生的 H2O2...
肌醇1,4,5-三磷酸（IP3）是调控多种生理信号过程的关键第二信使，其含量异常与多种疾病相关，因此需要快速、灵敏且可高通量监测IP3动态变化的方法。本文报道了一种基于分裂荧光素酶互补策略的新型发光生物传感器，用于直接检测IP3。该传感器将人源IP3受体2型（IP3R2）的IP3结合核心域（IBC）融合于萤火虫荧光素酶（FLuc）两...
本研究利用一种转基因秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）品系，其全身表达荧光素酶，生物发光可反映整体 ATP 水平，作为新型全细胞生物传感器，检测经二氯甲烷提取并以 DMSO 溶解的污水污泥提取物（SSE）中环境污染物混合物的亚致死效应。L4 幼虫短暴露（≤8 h）后，生物发光随 SSE 浓度升高而下降至溶剂...
群体感应（QS）是细菌利用自身合成的信号分子（自诱导物）进行细胞间通讯的一种特殊模式。QS 调控的细菌特征包括毒力、生物膜形成、孢子形成、遗传感受态和生物发光等。除自诱导物多样的信号功能外，这些信号分子还具有非信号功能，如抗菌活性和金属螯合能力，使其成为潜在的抗菌剂和金属螯合剂。此外，QS 信号拮抗也被证明是阻断病原性疾病的一种有前...
本文报道了一种基于 DmpR 蛋白效应物结合位点突变的全细胞生物发光细菌传感器，用于快速灵敏检测环境中生物可利用酚。作者以 Pseudomonas sp. CF600 的 DmpR 基因及其 Pr/Po 启动子/操纵子为识别调控元件，以萤火虫 luc 基因为报告基因，构建 pRLuc 系列质粒。通过 LIGSITE 预测 DmpR ...
本文报道了一种基于生物发光快速筛选产乳链菌肽（nisin）细菌的简便方法。该方法利用 Lactococcus lactis subsp. cremoris NZ9800lux 全细胞生物传感器菌株，将疑似产 nisin 菌落与传感器菌覆盖层共培养，在 1 h 内通过生物发光直接识别产 nisin 菌。方法的功能与特异性经 144 个...
本文报道一种基于Apaf-1寡聚化和凋亡小体形成、利用分裂荧光素酶策略检测早期凋亡的新型全细胞生物传感器。将荧光素酶N端片段（1–416 aa）和C端片段（395–550 aa）分别融合至Apaf-1 N端，构建N-Luc–Apaf-1和C-Luc–Apaf-1表达载体，共转染HEK293T细胞。用阿霉素诱导凋亡后，线粒体释放细胞色...
本研究比较了大肠杆菌 DPD2085（yciG::LuxCDABE 报告菌株）对三种不同强度葡萄糖脉冲（0.08、0.4 和 1 g/L）的瞬时响应。实验在稀释率接近 0.15 h−1 的葡萄糖限制恒化器中进行，培养至少五个停留时间达到稳态后，通过快速注射葡萄糖造成葡萄糖过量并伴随氧限制。结果表明，葡萄糖消耗、乙酸和甲酸积累均随时间...
细菌荧光素酶基因盒（lux）在生物发光生物报告系统中具有独特性，因为它能够合成和/或获取发光所需的全部底物。因此，lux 系统可在多种宿主中自主产生发光信号，既可持续发光，也可在特定触发物存在时响应发光。最初，lux 被广泛用作细菌生物报告系统，用于检测环境样品中的特定化学信号；过去30年来，其应用不断扩展，包括在酿酒酵母等真核细胞...
全细胞细菌生物报告菌需要高灵敏、坚固且可小型化的光子计数模块，才能实现现场生物传感功能。本研究评估了带热电冷却器的硅光电倍增管（SPM）在低水平生物发光检测中的光子计数读出性能，并探讨其用于可部署全细胞生物传感器的潜力与局限。检测性能通过模拟LED光源和基因工程荧光假单胞菌Pseudomonas fluorescens 5RL生物报...
群体感应（quorum sensing, QS）使细菌通过 QS 信号分子相互通讯，并以群体方式调控致病性、生物膜形成等行为。肠道菌群可能参与炎症性肠病（IBD）发病，抗生素是克罗恩病（CD）的可选治疗手段之一。本研究采用基因工程发光细菌全细胞传感系统，评估常用于慢性炎症治疗的抗生素干扰 QS 的能力。作者考察了环丙沙星（cipro...
细胞和组织基生物传感器由基因工程蛋白构成，可在体外导入细胞，或在体内导入组织细胞。它们基于生物光子学或其他物理原理，使研究者能够连续、无创地感知激素、药物或毒素的浓度变化，并有望在实验动物整个生命周期中应用。本文综述细胞和组织基生物传感器的研究进展，讨论其在衰老研究中的潜在价值。文中给出近期开发的生物传感器实例，包括检测细胞因子肿瘤...
本研究构建了一种用于检测谷氨酰胺（glutamine, Gln）的大肠杆菌全细胞生物传感器 GlnLux。该传感器以谷氨酰胺营养缺陷型大肠杆菌 JW3841-1（glnA732::Kan）为细胞换能器，通过转入由组成型 T7 启动子驱动的费氏弧菌 luxCDABE 发光操纵子质粒 pT7-lux 实现信号输出。由于菌株缺失谷氨酰胺合...
随着废水排放中潜在有害污染物不断增加，迫切需要快速、低成本的分析技术对污水处理效果进行广泛监测。本研究将基于细菌的生物传感器与传统大型溞（Daphnia magna）试验、化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）测试以及化学分析方法进行比较，用于监测废水毒性。利用志贺氏菌（S. sonnei）和大肠杆菌（E. coli）构建的细菌...
本文报道一种用于在线连续水毒性监测的流动式生物传感器。该装置核心为一次性模块化生物芯片，芯片内固定有琼脂包埋的发光重组报告菌，其响应由单光子雪崩二极管（SPAD）探测器探测。为验证性能，作者将芯片装载可诱导和组成型报告菌株，并在连续水流中运行最长10天。期间以2小时脉冲方式加入含不同类别潜在水污染物模型化合物的加标水，以及一份工业废...
本研究从改良气氛包装碎牛肉在不同温度下储存过程中分离的89株乳酸菌（LAB）中，获得15个指纹型菌株，包括Leuconostoc spp.、Leuconostoc mesenteroides、Weissella viridescens、Leuconostoc citreum和Lactobacillus sakei，并筛选其在特定培养...
我们开发了一种基于遗传工程生物发光（BL）细胞的便携式生物传感装置。细胞通过新型生物相容性基质固定在4×3多孔卡盒中，并保持其活力。利用光纤锥，使卡盒与冷却CCD传感器直接接触，以成像并定量BL信号。酵母和细菌细胞被工程化表达识别元件，其与分析物相互作用后通过报告基因技术诱导荧光素酶表达。共开发三种生物传感器：第一种利用携带绿色发光...
猫杯状病毒（FCV）是重要兽医病原体，可引起猫呼吸道疾病，并因细胞培养良好而常作为不可培养杯状病毒模型。本研究建立无细胞和两种细胞培养生物传感器体系，检测 FCV 蛋白酶活性。体系分别基于荧光素酶传感器（GloSensor）和第二代生物发光共振能量转移（BRET2）。GloSensor 在重排萤火虫荧光素酶中插入 FCV 蛋白酶切割...
常见农业措施导致铜在全球农业土壤中累积。本研究在含铜土壤微宇宙中，考察生物可利用铜（[Cu]bio）对丛枝菌根真菌 Glomus intraradices 定殖及其他土壤微生物的影响。为避免经植物产生的间接效应，铜仅加入无根侧室。采用铜特异性 Pseudomonas fluorescens DF57-Cu15 生物发光菌株测定 [C...
了解土壤中严格意义生物可利用铵（即可被细胞立即吸收的铵）对理解微生物养分吸收过程及植物生产至关重要。本文报道了一种基于光自养氨氧化菌 Nitrosomonas europaea 的新型铵生物传感器方法。该菌株携带来自 Vibrio harveyi 的 luxAB 传感质粒，其生物发光（荧光素酶活性）与氨氧化活性紧密偶联。在液体样品中...