蜜蜂是研究宿主—肠道微生物互作的重要模型，也是关键传粉昆虫。细菌生物传感器可为宿主与共生菌群之间的复杂互作提供关键信息，但由于缺乏非侵入性肠道内容物采样方法，且可用于改造共生菌的遗传工具有限，蜜蜂中的相关传感器开发长期受限。本研究构建了一套用于遗传改造蜜蜂肠道共生菌的通用分子工具包，并首次在蜜蜂中建立粪便采样技术。作者将蜜蜂原生肠道...
体内测量蛋白稳定性的生物传感器对多种应用具有重要价值。此前工作表明，将目标蛋白（POI）插入报告蛋白的三元设计可将 POI 稳定性与报告活性相联系。内源蛋白（intein）可在其他蛋白内部翻译，并通过自介导蛋白剪接反应被切除。本研究开发了一种新型折叠生物传感器：将 POI 插入 intein，再将该 intein 置于抗生素抗性标记...
本研究开发了一种可现场部署的便携式微生物全细胞生物传感器（MWCB），用于在复杂土壤基质中监测必需微量营养元素铜(II)的生物可利用浓度，且几乎无需样品前处理。传统铜检测方法多依赖实验室化学萃取和精密仪器，难以直接测定生物可利用铜。作者通过对绿色荧光蛋白（GFP）进行环状重排，并在其新形成的N端插入铜离子结合基序（ATCUN mot...
在肠道等复杂生态系统中检测生物活性肽具有挑战性。本研究以不产乳链菌肽的乳链球菌 Lactococcus lactis NZ9000 为宿主，构建两种新型 nisin 荧光生物报告菌：分别转入 pNZ:Nis-aFP 或 pNZ:Nis-mCherry 质粒，表达厌氧荧光蛋白 evoglow-Pp1（aFP）或红色荧光蛋白 mCher...
土壤可提取抗生素的定量对评估其生物可利用性、迁移性及生态毒理和健康风险具有重要意义。本研究建立了一种基于全细胞生物传感器检测土壤（Alfisol、Mollisol 和 Ultisol）中可提取四环素的方法。该传感器采用携带报告质粒 pMTGFP 或 pMTmCherry 的大肠杆菌 DH5α，质粒中的绿色荧光蛋白（GFP）或单体红色...
污水处理厂是地表水中药物化合物主要释放源，即使低浓度也可能产生长期环境不利影响。为高效控制药物去除，需要实时识别。目前此类化合物定量依赖专业实验室，耗时且昂贵。本文报道一种用于检测药物化合物双氯芬酸的新型生物传感器，其成本低、操作简便，可直接现场应用。双氯芬酸的识别基于基因工程酵母细胞，这些细胞在双氯芬酸存在下以浓度依赖方式产生绿色...
汞（Hg）对微生物的生物可利用性是汞在食物网中生物放大的关键步骤，镉（Cd）的转化与生物可利用性则影响其在主要粮食作物中的积累。这些金属的生物可利用性取决于其在溶液中的形态，尤其在厌氧条件下，Hg 可被甲基化为有毒的甲基汞（MeHg），Cd 可在根际持续存在。全细胞微生物生物传感器在金属进入细胞质时产生可量化信号，是评估金属生物可利...
临床诊断苯丙酮尿症（PKU）需同时定量苯丙氨酸（Phe）和酪氨酸（Tyr），但现有酶法、串联质谱和高效液相色谱方法前处理繁琐、设备昂贵且难以同时检测。本研究基于大肠杆菌 TyrR 转录调控系统开发全细胞荧光生物传感器，利用 Phe 激活 tyrP 启动子驱动 GFP 表达，Tyr 抑制 aroF 启动子驱动 RFP 表达，实现双信号...
近年来，基于遗传改造报告细胞的传感器被用于连续在线水质监测。本文报道了一种新型流通式微流控装置的设计、组装与性能，该装置固定了经遗传改造的酿酒酵母细胞；当受到双氯芬酸刺激时，酵母表达荧光蛋白，其荧光强度由荧光显微镜检测。尽管已有多种固定细胞检测不同分析物的装置，但本系统的创新在于能够安全封闭传感器细胞，从而获得不因细胞流失而失真的荧...
本研究对甲基营养酵母毕赤酵母（Pichia pastoris）进行单细胞分析，开发了一种用于检测异源酶产生甲醇的生物传感器。该传感器中，甲醇及其后续代谢产物可诱导位于甲醇诱导型启动子控制下的荧光蛋白基因表达。通过荧光显微图像定量分析，作者筛选了甲醇诱导型启动子与宿主菌株，并优化预培养和检测条件，以提高甲醇检出限。流式细胞分选（FAC...
为监测微生物胞内外环境并相应调控代谢过程，研究者将天然转录调控系统改造为可检测小分子并表达特定输出信号的转录生物传感器。然而天然响应曲线常不符合实际应用需求。本文以大肠杆菌为宿主，开发并表征了源自 Herbaspirillum seropedicae 的 LysR 型柚皮素响应生物传感器电路，将其解耦为检测模块与效应模块，并系统研究...
长期太空任务的辐射风险评估需要了解不同空间辐射成分（如重离子）与微重力等空间环境因素的相互作用，以及人体内的物理和生物剂量分布。空间实验和地面重离子加速器实验需要快速、可靠且易于读出的检测系统。为评估不同辐射品质对细胞增殖及重离子照射后生物深度剂量分布的影响，作者建立并表征了一株稳定表达新型荧光蛋白的人细胞系。选用成熟快、荧光强度高...