水与土壤中的镉（Cd）污染是重要环境问题，农作物可吸收并累积生物可利用 Cd，因此需要持续监测环境 Cd 水平以降低人体暴露风险。视觉色素因无需复杂仪器而具有开发低设备生物传感器的潜力。本研究利用代谢工程菌生产对有毒 Cd(II) 响应的蓝紫色色素紫罗兰色素（violacein）。该双吲哚色素稳定性高，可在 578 nm 波长处定量...
遗传回路设计的快速发展使全细胞生物传感器（WCBs）在医学诊断和环境毒性评估等领域受到关注，但高背景信号和低精度限制了其从概念验证走向实际应用，尤其用于重金属毒性监测。作为替代模块设计，本研究利用Bxb1重组酶作为开关，以增强剂量–响应行为并降低泄漏。借助Bxb1重组酶识别元件的模块化特性，作者将可响应镉等毒性离子胁迫的工程化半特异...
全细胞生物传感器可用于监测公共卫生与生态系统中的重金属毒性，但其开发长期受灵敏度与特异性之间内在权衡的限制。本文通过重新编程大肠杆菌的金属转运系统，构建了一种对致癌镉离子具有高灵敏度、高特异性和高响应能力的生物传感器。作者遗传改造大肠杆菌，使其富集胞内镉离子并减少干扰金属物种；随后从 GenBank 数据库筛选16个镉感应转录因子，...
芯片上细胞培养装置已广泛用于哺乳动物细胞和细菌研究，但多数设计依赖多层PDMS微流控阀，制造和操作复杂。本文提出一种基于单层PDMS微流控阀的芯片上大肠杆菌培养腔。为实现培养基持续流动，作者开发了一种（半）常闭单层微流控阀：在静息状态下，阀体侧边约0.5 µm缝隙允许培养基通过并阻挡细菌；施加负压时柔性PDMS膜变形，使细菌进入培养...
基于微生物细胞的全细胞生物传感器通常依赖应激响应操纵子，用于监测环境污染物。与传统仪器分析相比，生物传感器更便捷、成本更低，但可检测目标受限于有限的遗传操纵子系统。本研究提出一种新策略，通过工程化增强绿色荧光蛋白（eGFP）克服该限制。已知 split-eGFP 的两个片段可重新结合形成天然荧光结构，因此作者在 eGFP 的 β-链...
本文从海洋沉积物来源细菌Bacillus oceanisediminis 2691的基因组中挖掘到多个cadC同源基因，这些基因编码重金属响应型转录因子。作者利用荧光报告基因系统表征了各CadC蛋白对重金属离子的响应，发现不同CadC调节蛋白对Cd2+、Pb2+、AsO2−和Zn2+具有不同特异性，可作为模块化重金属生物传感器元件。...
金属（类金属）作为环境污染物的意义使其成为生态毒理学优先对象，需要开发灵敏、低成本方法以高效检测并监测环境中的这些污染物。传统分析技术存在成本高、操作复杂等缺点。原核或真核全细胞生物传感器（WCB）是用于环境监测的最新分子工具之一，其将细胞作为整合报告器，把报告基因融合到重金属响应启动子下。本文报道在热四膜虫 Tetrahymena...
镉是环境中常见且危害人体健康的污染物，其检测具有重要意义。本研究以常见潜在致病菌金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）为生物识别元件，探索可用于镉(II)离子传感的代谢标志物。作者考察了0、1.25、2.5、5、10、15、25和50 µg/mL Cd(II)对细菌生长和能量代谢的影响。结果显示，硫醇化合物代谢...