CRISPR-Cas9-based electrochemical biosensor for the detection of
多药耐药结核（MDR-TB）常由 rpoB 和 katG 基因突变引起，其中 katG 突变与异烟肼耐药相关，但现有快速诊断工具多关注 rpoB。本研究开发了一种基于 CRISPR/Cas9 的电化学生物传感器，用于快速、选择性检测 katG 基因突变。利用 Benchling CRISPR 工具设计针对 katG 第315密码子突...
10.1021/acssynbio.3c00124
本研究将用于实时监测酵母胞内环境的三步“构建—转化—评估”工具箱扩展并升级为双模块 ScEnSor（S. cerevisiae Engineering + Biosensor）试剂盒。生物传感器模块包含 8 种用于胞内环境的荧光报告系统，其中未折叠蛋白反应（UPR）、丙酮酸代谢和乙醇消耗 3 种为新加入，用以补充原有 5 种传感器。...
Imaging of mtHyPer7, a Ratiometric Biosensor for Mitochondrial Peroxide, in Living Yeast Cells.
线粒体功能障碍或功能改变见于神经退行性疾病、肌肉骨骼疾病、癌症和正常衰老等多种疾病与状态。本文描述一种在活酿酒酵母细胞中以细胞和亚细胞分辨率评估线粒体功能的方法，采用基因编码、低侵入性的比率生物传感器。该传感器为线粒体靶向HyPer7（mtHyPer7），用于检测线粒体中的过氧化氢（H2O2）。它由线粒体信号序列、环化置换荧光蛋白以...
FluoSTEPs: Fluorescent biosensors for monitoring compartmentalized signaling within endogenous microdomains.
越来越多的证据表明，许多关键胞内信号事件被区室化于动力学不同的细胞微区室中。遗传编码荧光生物传感器是解析区室化信号的强大工具，但现有方法通常依赖目标蛋白融合与过表达，可能干扰天然信号通路。本文提出一类名为 FluoSTEPs（靶向内源蛋白的荧光传感器）的新型生物传感器，将自互补分裂绿色荧光蛋白、CRISPR 介导的基因敲入和荧光共振...
Discrimination of single-point mutations in unamplified genomic DNA via Cas9 immobilized on a graphene field-effect transistor.
单核苷酸多态性（SNP）检测对疾病诊断、药物代谢和基因治疗至关重要，但现有基因分型方法通常依赖 DNA 扩增、荧光探针和复杂光学设备，难以用于现场快速检测。本文报道一种名为 SNP-Chip 的 CRISPR 驱动石墨烯场效应晶体管（gFET）生物传感器。该传感器以液门 gFET 为换能器，在石墨烯沟道表面通过 1-吡啶丁酸连接固定...
Transportome-wide engineering of Saccharomyces cerevisiae.
合成生物学使重组微生物能够生产用于医药、食品和材料的小分子。产物分泌可降低分离纯化成本，但由于对转运蛋白功能理解有限，工程化改造具有挑战性。本文描述了一种全基因组转运体敲除方法，结合代谢物生物传感器，可在酿酒酵母中鉴定影响特定目标代谢物生产的转运体。作者将该方法应用于外源化合物顺,顺-粘康酸（CCM）、原儿茶酸（PCA）和甜菜红素的...
Metabolic engineering of a novel strain of electrogenic bacterium Arcobacter butzleri to create a platform for single analyte detection using a microbial fuel cell.
产电菌通过代谢有机底物并将电子转移至外电极产生电流。本研究作为概念验证，报道一种新型产电弧菌 Arcobacter butzleri OK-1，其主要利用乙酸和乳酸生长，且电流密度与化学需氧量（COD）浓度在 200 ppm 以下呈正相关（R^2=0.95）。利用 CRISPR-Cas9 和 Cpf1 分别敲除乙酸代谢关键基因 ac...
The Lumiptosome, an engineered luminescent form of the apoptosome can report cell death by using the same Apaf-1 dependent pathway.
凋亡特征检测对理解细胞死亡方式至关重要。本文报道一种全细胞生物传感器，利用分裂荧光素酶互补法检测 Apaf-1 结合与凋亡体形成。通过 CRISPR-Cas9 技术将萤火虫荧光素酶 N 端（Nluc）和 C 端（Cluc）片段融合至人源 Apaf-1 N 端，在 HEK293 细胞中构建，获得可发光的凋亡体形式，命名为 Lumipt...
Detection of unamplified target genes via CRISPR-Cas9 immobilized on a graphene field-effect transistor.
传统核酸检测方法通常需要多步反应、多种试剂、专业人员及昂贵大型仪器。本文报道并测试了一种基于石墨烯场效应晶体管（gFET）的 CRISPR 生物传感器 CRISPR–Chip。该器件将催化失活的 CRISPR 相关蛋白 9（dCas9）与特异性单链向导 RNA（sgRNA）形成的 dRNP 复合物固定化在晶体管石墨烯通道表面，实现完...
Electrochemical Biosensors for Early Stage Zika Diagnostics.
卫生机构已将寨卡病毒（ZIKV）感染宣布为全球公共卫生紧急事件，因其与新生儿小头畸形及严重神经系统疾病密切相关。由于缺乏有效药物、疫苗和快速诊断工具，临床亟需能够检测ZIKV感染的分析设备。逆转录PCR（RT-PCR）虽可用于血清、唾液、尿液和脑脊液等生物流体中的ZIKV RNA检测，但成本高、耗时长且依赖专业操作，限制了快速诊断应...
Rewiring human cellular input-output using modular extracellular sensors.
工程化细胞疗法是治疗多种疾病的新兴策略，但需要新工具使细胞感知并响应可溶性胞外因子，以反映生理状态和局部环境。本文报道了一种基于模块化胞外传感器架构（MESA）的生物传感器工程策略。作者开发了可感知血管内皮生长因子（VEGF）的 MESA 受体，并在响应时分泌白细胞介素-2（IL-2）。将该受体导入人 T 细胞后，实现了自然界中不存...