本研究开发了一种用于在96孔微孔板中测量微生物生物膜通讯的高通量检测系统。该系统将用于群体感应分子（QSMs）的生物发光微生物全细胞生物传感器（MWCBs）嵌入生物膜，以评估其对细菌通讯相关化学线索的响应。为检测应激响应，作者构建了依赖σ54（RpoN）的MWCB。平台生成的生物膜暴露于QSMs（如N-乙酰高丝氨酸内酯AHLs、3,...
群体感应分子3,5-二甲基吡嗪-2-醇（DPO）已知可调控霍乱弧菌生物膜形成，但其在肠道共生菌中的分布尚不清楚。作者使用已验证的全细胞生物传感器 pSD8693 对 hCom2 模型微生物组中 37 株代表性肠道菌进行厌氧培养与无细胞上清检测，发现 DPO 产生广泛存在：18 株为高产生菌（>1 µM），13 株为中等产生菌（500...
9-氨基吖啶（9-AA）和吖啶橙（AO）是可通过嵌入 DNA 碱基间引起移码突变的荧光染料，也可影响蛋白质等细胞组分。本研究采用基于大肠杆菌的全细胞 lux 生物传感器、RT-qPCR 和 nanoDSF，检测 9-AA 与 AO 诱导细菌热休克的能力。lux 生物传感器将发光菌 luxCDABE 基因分别融合于热休克特异性诱导启动...
全细胞生物传感器是评估外源物质对活细胞效应的重要工具。本研究构建并测试了基于大肠杆菌（E. coli）和枯草芽孢杆菌（B. subtilis）的全细胞 lux 生物传感器，用于检测革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌的膜损伤。传感器将 E. coli 和 B. subtilis 的 pspA 基因应激诱导启动子分别与发光荧光假单胞菌（P. l...
本研究考察磁搅拌器在盛有海水和发光甲藻 Pyrocystis lunula 的容器中产生的涡旋结构。该甲藻受水流机械刺激时可通过天然化学反应发光，其生物发光与流体剪切应力之间的关系近年受到关注。作者将不同角速度下观测到的涡旋漏斗深度与现有涡旋模型进行比较，并估计流场中的切向剪切应力分布。结果表明，在所分析的角速度范围和实验装置几何条...
废旧轮胎（WTs）构成潜在重要污染源，其大量废弃需要妥善处理。热解已成为一种环保且有效的轮胎处理方法。本研究调查未处理与酸处理热解轮胎炭（PTCUN 和 PTCAT）的细胞遗传毒性和毒性。采用人淋巴细胞胞质分裂阻断微核（CBMN）试验评估细胞遗传毒性，采用费氏弧菌（Aliivibrio fischeri）生物发光试验评估生态毒性。结...
本研究对用于实时检测作物感染的优化全细胞生物传感器进行了概念验证评估。该传感器采用基因工程发光细菌菌株作为识别与信号单元，用于检测作物在腐败过程中释放的挥发性有机化合物（VOCs）。研究重点考察了细菌在固定化基质中的分布均匀性、营养供给方式以及温度对传感器性能的影响。结果表明，在较低温度（+4 °C）下，传感器表现出更高的灵敏度，同...
合成多细胞系统具有执行复杂任务的潜力，可通过细胞间通讯实现多信号检测与计算，但精确控制不同成员细胞浓度并协调其活性极具挑战。本文开发了一种基于细菌群落的生物传感器，用于同时检测血红素（Heme）和乳酸（Lactate）。群落成员通过全局共享的群体感应信号相互耦合，该信号同时调控多种生物传感菌株的活性。多细胞系统整合了可计算各传感器活...
群体感应是细菌细胞间通讯机制，在毒力和生物膜形成中起关键作用。本研究采用发光生物传感器菌株哈维氏弧菌MM30（Vibrio harveyi MM30）评价18种天然化合物的抗群体感应活性，包括大麻素、芳基苯并呋喃、黄酮、咖啡因和绿原酸。MM30为AI-2合成缺陷突变株，但可响应外源AI-2。测试化合物加入含AI-2培养基后测量发光，...
本研究采用含细菌荧光素酶报告基因 luxCDABE 的大肠杆菌 SM 全细胞生物传感器，实时监测药物暴露引起的基因表达变化。作者在大肠杆菌 SM342、SM335、SM343 和 SM346 中分别表达 recA:luxCDABE、soxS:luxCDABE、micF:luxCDABE 和 rpoB:luxCDABE 四种基因构建体...
甲状腺阻断免疫球蛋白（TBI）存在于10%–15%自身免疫性甲状腺疾病（AITD）患者中并影响甲状腺功能。本研究评估新型TBI生物检测法。AITD患者血清采用细胞基Thyretain®荧光素酶报告基因法和新型Turbo™ cAMP激活荧光素酶法，并与两种TSH-R结合免疫分析比较。1011例AITD患者中131例（212份样本）TB...
水生中型浮游动物（端足类）因参与食物链而具有吸附和积累环境毒物的能力，这对理解水生生态系统功能及保障渔业安全具有重要意义。本研究利用全细胞 lux 生物传感器大肠杆菌 MG1655 pAlkA-lux，评估海洋端足类 Gammarus oceanicus 以及淡水端足类 Eulimnogammarus vittatus 和 Gamm...
铜绿假单胞菌是一种重要的机会性革兰阴性菌，其群体感应（QS）分子可作为指示该菌存在的有效生物标志物。本研究开发了一种便于使用的全细胞生物传感器，将工程化 P. aeruginosa 报告菌分别包埋于藻酸盐-聚-L-赖氨酸（alginate-PLL）微珠中，用于特异性检测细菌自诱导剂。PLL 增强微珠采用两步法制备：先以 Ca2+ 离...
精氨酸加压素（AVP）是由9个氨基酸组成的环肽激素，通过血管加压素V2受体（V2R）激活Gs蛋白并升高细胞内环磷酸腺苷（cAMP）水平，从而调节肾脏水重吸收。血浆AVP是中枢性尿崩症（CDI）诊断的重要生物标志物，传统放射免疫分析（RIA）存在操作复杂、耗时长且需处理放射性同位素等缺点。本研究建立了一种基于cAMP生物传感器的血浆A...
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...
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...
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、...
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...
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...
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...