硝酸盐（NO3−）在植物生长中兼具营养供给与信号分子双重功能，但其体内时空动态监测长期受限于破坏性取样、时空分辨率不足及无法实时整株成像。本文报道了一种基因编码硝酸盐生物传感器 NitNRCL1，基于拆分荧光素酶互补系统构建。该传感器将蓝细菌 NrtA 蛋白作为 NO3− 识别域，插入拆分荧光素酶片段 NLuc 与 CLuc 之间；...
本文是《食品科学与生物技术》期刊于2025年发表的一篇更正通知，对应原题为“基于工程化布拉迪酵母的硝酸盐响应型全细胞生物传感器”的研究。更正内容仅涉及作者署名与通讯作者标注：Jonghyeok Shin 应被标注为共同通讯作者。文本未提供原研究的摘要、材料与方法、实验结果、检测性能或应用验证，因此无法从中提取传感器结构、检测原理、灵...
本研究旨在构建一种基于益生菌布拉迪酵母（Saccharomyces boulardii）的硝酸盐响应全细胞生物传感器，用于感知肠道炎症生物标志物硝酸盐。由于布拉迪酵母缺乏硝酸盐同化途径，作者将多形小丝壳酵母（Ogataea polymorpha）硝酸盐同化途径中的关键基因引入该酵母：硝酸盐转运基因 YNT1 以及硝酸盐响应转录激活基...
硝酸盐（NO3-）是植物和动物必需的氮源，但不同根细胞类型及细胞器中氮形态的分布仍不清楚。传统体外生化与代谢物分析难以区分细胞类型和区室。本文报道一种核定位、遗传编码的荧光生物传感器 nlsNitraMeter3.0，用于在拟南芥中定量可视化硝酸盐浓度与分布。该传感器基于 Förster 共振能量转移（FRET）原理，由硝酸盐结合蛋...
Narragansett Bay 中硝酸盐（NO3−）浓度存在显著时空变化，但其通量动态从未在细尺度（<100 m、<1 d）或实时条件下被监测。全细胞生物报告器是低成本环境营养盐传感的有前景候选，但用于海洋环境长期部署仍面临困难。本文报道了一种低成本传感器的创建与验证，该传感器利用自发光蓝藻 Synechococcus elong...
利用先进遗传回路重编程的微生物有望作为多种疾病的活体诊断工具，并在非侵入方式下调节肠道菌群以治疗疾病相关症状。本研究开发了一种可感知并响应肠道炎症生物标志物硝酸盐的设计型益生菌大肠杆菌。首先，利用大肠杆菌 NarX-NarL 双组分调控系统构建硝酸盐响应遗传回路；随后，基于灵敏度与特异性指标优化该硝酸盐生物传感器性能；再将优化后的遗...
可被活细胞进行氧化还原转化的无机离子可通过生物传感器检测，其氧化还原转化会在测量回路中产生电流。此类传感器可基于酶，也可基于全细胞。本文重点综述环境分析中重要的硝酸盐（NO3−）、亚硝酸盐（NO2−）和硫酸盐（SO4^2−）生物传感器，并比较离子选择性电极、光学传感等替代方法。酶法传感器通常具有较高特异性，但受氧干扰、电极污染和酶失...
本研究首次提出利用电化学活性细菌同时测定水中生化需氧量（BOD）和硝酸盐的方法。首先揭示了模式产电菌 Shewanella loihica PV-4 的双向胞外电子转移（EET）能力。随后，分别基于其外向 EET 和内向 EET，利用 S. loihica PV-4 检测 BOD 和硝酸盐。结果表明，外向 EET 与 BOD（0–4...
首次报道一种基于纸基酶生物传感器、数字图像处理和一阶多元校准的快速测定食品中硝酸盐的新分析方法。传感器平台为浸渍 Griess 试剂（3-硝基苯胺、1-萘胺和盐酸）及硝酸还原酶的 Whatman 滤纸。将一定体积硝酸盐溶液滴加到传感器表面后，硝酸还原酶选择性将硝酸盐还原为亚硝酸盐，Griess 试剂再与亚硝酸盐选择性反应生成红色偶氮...
本文报道了首个基于扩展栅型有机场效应晶体管（OFET）的选择性硝酸盐生物传感器。器件由经硝酸盐还原酶和联吡啶衍生物电子转移介质功能化的扩展栅电极，以及 OFET 换能单元组成。在含连二亚硫酸钠的缓冲液中，硝酸盐还原酶催化硝酸盐还原，电子通过联吡啶介质在扩展栅电极上中继，引起介质价态变化并改变扩展栅与参考电极间电位差，从而导致 OFE...
硝酸盐（NO3−）和亚硝酸盐（NO2−）是一氧化氮（NO）的生理来源，对 NO 稳态及心血管功能具有有益作用。为在活细胞中可视化 NO3−/NO2− 的动态变化，作者利用根瘤菌反硝化系统中 NO3−/NO2− 诱导的 NasST 复合物解离，构建了一种遗传编码的分子间荧光共振能量转移（FRET）指示剂 sNOOOpy。该指示剂由 C...
本文报道一种基于铜(II)叶绿素（CuCP）修饰电极的电化学测定法，用于在微量样品中低成本同步测定一氧化氮（NO）及其代谢物亚硝酸盐（NO2-）和硝酸盐（NO3-）。以掺入氧化锌（ZnO）的丝网印刷碳电极（SPCE）作为固定 CuCP 的宿主基质，并通过扫描电镜观察形貌变化。CuCP-ZnO-SPCE 在 +0.06 V（vs Ag...
植物健康生长依赖于必需营养元素的平衡供给以及有毒元素浓度低于一定水平。水培系统中营养液浓度若缺乏控制，会导致植株生长下降并引发脐腐病等不良状况。本研究对多种聚氯乙烯（PVC）基离子选择性膜进行敏感性与选择性测试，以筛选适用于水培营养液中典型浓度范围内大量元素硝酸盐（NO3-）、钾离子（K+）和钙离子（Ca2+）测定的离子选择性电极。...
基于阴极过程的生物电分析方法常受溶解氧干扰。在分析物检测所施加的电位下，氧还原反应可直接发生在电极表面，也可被电子介质或生物传感器中的传感酶催化。这些过程会改变背景电流，从而导致分析物定量错误。本综述系统介绍了当前规避氧干扰的主要策略，并针对其在低电位安培生物传感装置现场监测中的适用性进行批判性评估。主要策略包括：（1）使用除氧系统...
本研究构建并表征了一种基于聚吡咯（PPy）/碳纳米管（CNTs）复合膜的安培型硝酸盐生物传感器。硝酸还原酶（NR）既在聚吡咯电聚合生长过程中被包埋，又通过碳纳米管羧基化学固定于 CNT/PPy 膜电极上。在含 0.1 M 氯化锂和 7 mM 铁氰化钾的 0.1 M 磷酸盐缓冲液（PBS，pH 7.5）中，施加 0.13 V（vs. ...
电分析程序常受溶解氧干扰，但现场分析中实现厌氧条件困难。本文设计新型酶促除氧系统，用于在开放、小体积电化学池中维持无氧溶液，并在现场条件下实施。该系统由氧化酶、氧化酶特异性底物以及用于歧化过氧化氢的过氧化氢酶组成。作者用循环伏安法分析了三种氧化酶/底物组合：葡萄糖氧化酶/葡萄糖、半乳糖氧化酶/半乳糖和吡喃糖 2-氧化酶/葡萄糖，均加...
本文报道了一种集成离子选择性外层的聚吡咯双层安培硝酸盐生物传感器，用于排除无机阴离子和阳离子干扰。内层 PPy–NaR–NADH 膜通过恒电流聚合吡咯（Py）制备，并在聚合过程中共固定硝酸还原酶（NaR）和还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）；外层聚邻苯二胺（P-o-PDA）膜通过循环伏安聚合邻苯二胺（o-PDA）形成，具有自限性...
本研究报道了一种基于硝酸还原酶（NR，EC 1.9.6.1）的电化学生物传感器方法，用于食品和水中硝酸盐的特异性测定。该传感器以甲基紫精（methyl viologen）作为氧化还原介质，通过检测与硝酸盐浓度相关的介质氧化峰电流实现定量。研究对酶的固定化条件及工作条件进行了优化，结果表明该方法对水样和加工肉制品中的硝酸盐具有选择性和...
本文首次将胶体拉普尼特（laponite）纳米颗粒用于构建第三代生物传感器，研究玻璃碳电极（GCE）上负载黄嘌呤氧化酶（XnOx）的直接电化学行为。XnOx/laponite 薄膜修饰电极在 0.1 M PBS（pH 5.0）中呈现一对稳定可逆循环伏安峰，峰电位约 -0.370 V（vs. SCE），归属于 XnOx 的 FAD 辅...
本文首次报道一种用于水样硝酸盐测定的高灵敏、快速且稳定的电导酶生物传感器。传感器以互指金电极为换能器，将黑曲霉硝酸盐还原酶（NR）、甲基紫精（MV）介体、牛血清白蛋白（BSA）和Nafion阳离子交换聚合物通过戊二醛蒸气交联共固定于电极敏感区。系统研究了酶载量、Nafion比例、戊二醛暴露时间、pH和温度等对灵敏度、检出限、动态范围...