世界卫生组织预测，抗菌药物耐药性（AMR）将在未来数十年成为全球主要死因之一。抗生素滥用使许多病原菌产生耐药性，细菌生物膜尤其难以清除。因此，亟需非破坏性、无标记的实时技术来研究生物膜形成与成熟，并评估抗生素效率。本文提出一种基于并联互指微电极与纳米电极双阵列的新型光电器件，用于同时开展光学与电学测量以监测细菌生物膜演化。纳米电极区...
病原菌抗菌药物耐药性（AMR）上升已成为人类和兽医医学的全球威胁。除抗生素外，抗菌肽（AMPs）可作为抑制细菌（包括耐药病原菌）在不同表面生长的替代策略。生物膜形成始于细菌黏附，使针对细菌细胞的抗生素面临额外挑战。本研究旨在建立一种实时方法，利用创新热传感器监测 AMPs 对（a）细菌黏附到定义基底和（b）生物膜形成的抑制作用。作者...
干扰细菌群体感应（QS）通讯系统被认为是控制生物膜形成和微污发展的有前景策略。本研究筛选并比较了四种海洋细菌——两株 Pseudoalteromonas 和两株 Vibrio——的生物膜形成能力及对 QS 抑制剂（QSI）的敏感性。采用 xCELLigence® 实时阻抗系统和主动附着模型两种生物膜培养与定量方法，评估不同培养基和盐...
本研究旨在考察艾叶提取物（AALE）对铜绿假单胞菌 PAO1 的群体感应（QS）抑制活性及其分子机制。以 C. violaceum CV026 为生物传感器，AALE 可显著抑制紫罗兰素产生而对菌体生长影响较小；较高浓度则抑制生长。亚抑菌浓度 AALE 以剂量依赖方式降低 PAO1 的 QS 调控毒力因子（绿脓菌素、弹性蛋白酶、鼠李...
由多药耐药铜绿假单胞菌引起的呼吸道感染若不能及时检出，常导致不良预后。然而，使用快速诊断试验在呼吸道样本中检测该病原体具有挑战性，因为病原体形成的保护性生物膜本身又被高黏度痰液基质包围。本文提出一种可在1分钟内即时液化呼吸道样本并破坏细菌生物膜的方法。该方法依赖加入过氧化氢后细菌过氧化氢酶产生氧气气泡，从而在样本中形成机械扰动。与纸...
芹菜（Apium graveolens L.）是常用调味与药用植物，其油树脂具有潜在食品防腐价值。本研究评价芹菜超临界CO2提取油树脂的抗群体感应（anti-QS）和抗生物膜活性。以紫色杆菌Chromobacterium violaceum CV12472和铜绿假单胞菌Pseudomonas aeruginosa PAO1为生物传感...
生物膜可引发多种细菌感染，如口腔疾病，体外检测生物膜有助于筛选抗生物膜药物。基于金电极的阻抗测量已用于实时监测动物和人体细胞生长，但微生物在金电极上因细胞体积小、界面黏附弱而信号差。作者利用碳电极经电化学活化可原位生成还原氧化石墨烯-碳电极（rGO-CE）这一事实，假设体外形成的褶皱石墨烯层可提供更大表面积供微生物生物膜生长，从而对...
铜绿假单胞菌是机会致病菌，其生物膜形态导致高发病率和死亡率，生物膜形成受群体感应调控，并可显著增强对抗生素的耐药性。群体感应相关基因随细菌密度和信号分子表达。天然来源的群体感应抑制剂受到关注，极端嗜盐古菌可能产生相关化合物。本研究检测极端嗜盐古菌 Natrinema versiforme 的乙酸乙酯细胞提取物（CE）和无细胞上清提取...
环二鸟苷酸（c-di-GMP）是细菌中重要的第二信使，调控细菌从运动态向定着态转变，并参与细胞分裂、胞外多糖合成和生物膜形成等过程。由于 c-di-GMP 水平决定细菌表型，其合成与水解受到多重机制严格调控；干扰其稳态会影响细菌生长与存活。现有 c-di-GMP 浓度测定方法大多缺乏单细胞分辨率，无法反映胞内 c-di-GMP 的异...
生物膜早期检测对微生物研究和临床抗感染治疗具有重要意义，因为成熟生物膜对抗生素的耐受性远高于浮游细菌，显著增加治疗难度。本文提出一种由氧化镁锌（MZO）双栅薄膜晶体管（DGTFT）作为换能器、MZO纳米结构（MZOnano）阵列修饰导电垫作为扩展传感栅的生物传感器，用于早期检测表皮葡萄球菌（Staphylococcus epider...
本研究构建了一种具有长期稳定性的微生物生物传感器，其传感功能依赖于微生物的催化活性。传统 LIVE/DEAD 检测通常以碘化丙啶（PI）染色阳性作为微生物死亡判据，而本文提出利用一种介于活与死之间的微生物生理状态：该状态下微生物 PI 染色比例较高，但仍保留催化能力。通过在贫营养和低温条件下诱导形成生物膜，可获得该状态；生物膜中微生...
细菌群体感应（quorum sensing, QS）系统参与铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）感染中多种毒力性状的表达，削弱该细胞通讯系统是避免诱导耐药性的抗感染策略。海洋环境因生物多样性高，是新型生物活性化合物的重要来源。本研究从红树林植物 Avicennia marina 木材中分离12株形态不同的海洋...
细菌生物膜由细胞外多糖基质包裹，常见于慢性感染、医疗器械和食品工业管道，可显著降低抗生素敏感性并造成经济损失。现有物理、化学和噬菌体清除方法存在耐受、宿主范围窄或免疫失活等局限。本文提出 BeQuIK（Biosensor Engineered Quorum Induced Killing）设计，将三个遗传模块引入大肠杆菌：第一模块在...
许多革兰氏阴性菌通过 AHL 介导的群体感应（QS）调控毒力。本文以生物传感器菌株 Chromobacterium violaceum CV026 筛选食品来源细菌的 QS 抑制活性，并对潜在活性成分进行抗 QS 与抗生物膜评价。Enterobacter xiangfangensis PUFSTI26 无细胞上清可抑制报告菌 vio...
群体感应（QS）和生物膜形成是许多病原菌抗生素耐药的重要机制，需寻找替代策略以防治多重耐药菌引起的反复或慢性感染。本研究比较膳食植物化学物姜黄素、槲皮素、芹菜素、焦性没食子酸、没食子酸和木犀草素对 Chromobacterium violaceum ATCC 12472 的 QS 活性及生物膜形成的抑制潜力，并评估其对 Pseudo...
群体感应（QS）介导的生物膜形成根际细菌对作物根际竞争力至关重要。本研究报道了田间条件下水稻根中能够产生N-酰基高丝氨酸内酯（AHL）作为QS信号的多样化细菌种类。利用生物传感器报告菌Chromobacterium violaceum CV026覆盖法，直接从水稻根分离AHL产生菌，并用微孔板法评价其生物膜形成能力。从7、20、24...
本研究开发了一种电化学阻抗生物传感器，用于通过连续阻抗谱简单、快速地实时监测生物膜结合特性。传感膜由硝化纤维素膜（NC membrane）固定化于金电极表面，并将人乳腺癌细胞 MCF-7 接种于 NC 膜上形成细胞-NC 膜电极。实验以铂丝为对电极、Ag/AgCl 为参比电极，在含 50 mM K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(C...
由细菌生物膜引起的感染因细菌本身及异质生物膜基质的复杂性而难以诊断。本文报道了一种稳健的聚合物基传感器阵列，利用聚合物传感元件与生物膜基质之间的选择性相互作用来识别细菌种类。该阵列通过合理选择荧光团，实现激基缔合物形成和聚合物间Förster共振能量转移（FRET），仅用三种聚合物即可产生六个输出通道。这些聚合物与不同生物膜基质之间...
导管相关感染常因生物膜形成而难以控制。本研究旨在通过表面改性，在温和条件下将溶菌酶和酰基酶固定到聚氯乙烯（PVC）导管上，同时保留其抗菌和抗群体感应性能。采用γ射线预辐照法将甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）接枝到PVC导管表面，并考察单体浓度、预辐照剂量、反应时间和温度对接枝率的影响；利用FTIR-ATR、DSC、TGA和溶胀数据表征...
植物相关细菌通过群体感应（QS）信号形成根际生物膜并发挥功能。具有 QS 活性的生物膜形成根际细菌因竞争力强而日益受到重视，但目前尚无简便方法从植物根上直接区分和分离这些细菌。现有流程需先分离纯化所有植物相关细菌，再用生物传感器菌株筛选 QS 活性，费时且背景干扰大。本研究建立了一种直接从植物根中分离产生 N-酰基高丝氨酸内酯（AH...