重金属可致人类多种胎儿疾病，工厂废水中的重金属可污染饮用水、鱼类和农作物。电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）和原子吸收光谱（AAS）常用于分析重金属含量，但需要前处理且昂贵复杂。为克服这些限制，作者开发了三种基于大肠杆菌（E. coli）全细胞生物传感器的金属传感材料。菌株经工程化改造，分别携带含 copA、zntA 和 mer ...
全细胞生物传感器因能监测生态系统中生物可利用重金属污染而受到关注。天然色素可提供可视且可测量的输出信号，用于指示生物可利用重金属的存在。此前，在大肠杆菌中异源表达单模块非核糖体肽合成酶 BpsA 和磷酸泛酰巯基乙胺转移酶 PcpS 已实现蓝色色素靛蓝素（indigoidine）的生物合成。本文进一步开发基于靛蓝素的全细胞生物传感器，...
部分蜗牛（Achatina 属）可作为重金属中毒的生物传感器。本研究测定了尼日利亚奥贡州水泥厂周边手工采集的蜗牛（Achatina achatina）及土壤中的部分重金属水平、抗氧化指标和脂质谱。从 Oke、Ewekoro、Papalanto 和对照点 Mowodani Imeko-Afon 采集蜗牛与土壤，采用原子吸收分光光度法测...
本研究从印度 Veraval 鱼港采集的印度鲭和鱿鱼中分离发光细菌。在发光琼脂培养基上共获得 37 株发光菌，其中印度鲭 14 株、鱿鱼 23 株；选取相对发光强度最高的 PBR1 和 PBL1 进行生化、分子和重金属耐受性表征。16S rRNA 序列分析将 PBR1 鉴定为 Vibrio alginolyticus，PBL1 鉴定...
快速城市化与三角洲水系污染严重威胁饮用水、工业用水及数百万人的生计。本研究采用基于发光分子生物传感器的新技术，评估孟加拉国达卡周边 Turag、Tongi、Balu 和 Buriganga 河流的毒性。在36个采样点、中低流量条件以及 Bishwa Ijtema 节期间采集水样，结果显示细胞毒性水平较高，并伴随铝、镉、铬、铁、锌、锂...
本研究构建了毒性生物传感器 Acinetobacter baylyi Tox2，其宿主为 A. baylyi ADP1，携带新的高拷贝质粒 pWH1274_lux，用于快速检测重金属污染海水的细胞毒性。luxCDABE 报告基因盒被位点特异性插入 pWH1274_lux 中组成型启动子 Ptet 下游并受其控制，使菌株生物发光强度随...
随着工业废水向环境中排放，有毒物质监测日益重要。本研究报道了一种基于新型海洋发光细菌 Vibrio sp. MM1 的高灵敏、快速重金属毒性检测方法。作者从伊朗里海南岸不同深度海水中分离出发光细菌，通过形态学、生化试验和 16S rRNA 基因序列分析鉴定该菌株为弯曲革兰阴性杆菌，与 Vibrio campbellii 相似度超过 ...
镉因工业和农业活动广泛存在于土壤与水体中，并可通过食物和饮用水进入人体，构成健康风险。传统镉分析方法灵敏但耗时且昂贵。本研究基于合成生物学原理构建了一种多重输出镉生物传感器：将单输出镉传感元件 cadRgfp（含 Pseudomonas putida 06909 的 cadR 及其反向操作子/启动子 PcadR/Pcad，驱动无启动...
本研究将来源于受污染木材燃烧、总砷、铬、铜和锌约10000 mg/kg的木灰，按农场实践先与本地牛粪混合后施入高地草地土壤，开展盆栽实验。木灰添加量为0.1%–3.0%（体积），并设置仅土壤、土壤+牛粪和土壤+3%木灰等对照。实验测定土壤孔隙水和黑麦草组织中金属/类金属浓度，并用基因工程发光大肠杆菌HB101 pUCD607对同一孔...
能源生产产生的灰烬可作为牲畜饲料的矿物来源，但可能携带遗传毒性污染物并进入人类食物链。本研究构建了微生物生物传感器 recApr–Luc2，用于检测回收灰烬中的遗传毒性风险。以顺铂诱导的大肠杆菌 SOS 基因（recA、lexA、dinI 和 umuC）表达变化为依据，筛选出 recA 启动子作为报告基因驱动元件。该传感器依赖功能性...
本文报道了一种用于液相中重金属检测的高灵敏全细胞生物传感器。该传感器由涂覆聚电解质多层（PEM）的Love波声表面波器件构成，采用大肠杆菌（Escherichia coli）作为生物受体，因为有毒重金属会改变其粘弹性。声学传感器由AT切石英基底、叉指换能器和SiO2导波层组成；但SiO2在盐溶液中易降解。介孔TiO2具有良好的机械和...
生物发光技术已广泛应用于生物传感器，其中天然发光细菌费氏弧菌（Vibrio fischeri）常用于水毒性分析。本研究评估了两种新克隆的甲虫荧光素酶用于大肠杆菌“光关闭”（light off）毒性生物传感器的适用性：Macrolampis 萤火虫荧光素酶和 Pyrearinus termitilluminans 叩头虫荧光素酶。结果...
全细胞生物传感器常面临生物组分稳定性差和储存寿命短的问题。本文报道了聚(2-羟乙基甲基丙烯酸酯)(pHEMA)固定化对一种基于蓝藻 Anabaena torulosa 的全细胞荧光生物传感器检测重金属（Cu、Pb、Cd）和农药（2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)、毒死蜱(chlorpyrifos)）性能的影响。该传感器先将蓝藻包埋于...
本研究基于对蓝藻 Arthrospira platensis（螺旋藻）碱性磷酸酶活性（APA）的电导测量。螺旋藻细胞通过物理吸附直接固定于金叉指换能器的陶瓷部分。在重金属存在下，APA 活性受到抑制；加入底物 4-硝基苯磷酸钠（pNPP）后，局部电导发生变化并被测量。通过 pNPP 校准曲线得到 Michaelis-Menten 常...
本研究从海洋环境中分离并鉴定一株发光菌株为 Vibrio campbellii LZ5，16S rDNA 分析表明该菌株属于 V. campbellii。该菌在较宽的生活条件下生长良好，其相对荧光强度在 pH 5–7.5、NaCl 0–3%、KCl 1.5–5% 以及 CaCl2 1–3% 的范围内均保持稳定；相反，相对荧光强度与 ...
细菌生物传感器可按其对生物体的实际毒性来衡量污染。本研究构建了一种重组细菌生物传感器，可响应锌离子（Zn2+）、镉离子（Cd2+）和汞离子（Hg2+）的毒性水平。该传感器利用大肠杆菌 znt 操纵子中的锌调控基因 zntR 和 zntA 启动子，在上述离子达到毒性浓度时触发绿色荧光蛋白（GFP）报告蛋白的表达。实验以 3–800 p...
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...
本研究通过基因工程构建可诱导发光的工程大肠杆菌菌株，并对其进行表征与优化，用于重金属在线检测。首先比较丙酮酸、葡萄糖、柠檬酸、稀释Luria–Bertani和乙酸等碳源，发现乙酸培养基可获得最佳诱导比。所构建的三种诱导型菌株E. coli DH1 pBzntlux、pBarslux和pBcoplux在30 °C过夜培养14 h后可用...
本文报道了一种用于水毒性评估的全自动流动注射分析仪的开发。该分析仪以费氏弧菌（Vibrio fischeri）生物发光全细胞生物传感器为核心，通过检测重金属溶液对细菌生物发光的抑制来评估毒性。实验中将100 μL费氏弧菌悬液注入含不同浓度Pb2+、Hg2+和Cu2+的载液中，菌体在混合线圈中与毒性载液混合后进入检测单元。以去离子水注...
全细胞细菌生物报告器是量化环境样品中污染物生物可利用性的便捷方法。尽管已构建多种重金属生物报告器，但由于灵敏度和特异性不足，其在环境样品分析中的应用有限。本研究通过干扰宿主菌天然金属稳态系统，提高细菌生物报告器的检测限。通过敲除假单胞菌 Pseudomonas putida KT2440 中四种主要 Zn/Cd/Pb 外排转运体，使...