Cell-based high-throughput screening of polysaccharide biosynthesis hosts.
高价值多糖通常由野生型或代谢工程微生物宿主通过发酵生产。这些宿主作为细胞工厂，将单糖或淀粉等碳水化合物转化为具有生物活性的多糖。因此，开发有效的体内高通量方法筛选能够高水平合成目标多糖的细胞具有重要意义。单色或双色荧光标记、荧光猝灭以及生物传感器等策略可用于细胞库分选，适用于工业工程菌株驯化和工程细胞中多糖合成代谢通路的优化。同时，...
Gold nanostructured laser-scribed graphene: A new electrochemical biosensing platform for potential point-of-care testing of disease biomarkers.
激光刻写石墨烯（LSG）电极在灵敏度、生物探针直接固定及即时检测（POC）集成方面仍存在局限。本文报道了一类新型纳米结构金修饰LSG（LSG-AuNS）电化学传感系统，由LSG-AuNS工作电极、LSG参比电极和LSG对电极组成。LSG-AuNS电极通过在0.5 M HCl中的50 mM氯金酸（HAuCl4）溶液进行恒电位电沉积制备...
A new molecular imprinted PEDOT glassy carbon electrode for carbamazepine detection.
本文报道了一种用于检测卡马西平（carbamazepine, CBZ）的电化学生物传感器。通过循环伏安法在玻璃碳电极（GCE）表面电聚合聚(3,4-乙烯二氧噻吩)（PEDOT），并以 CBZ 为模板分子构建分子印迹聚合物（MIP）识别位点，从而赋予传感器对 CBZ 的高选择性和灵敏度。扫描电子显微镜证实了聚合物膜的形成；将电极浸入乙...
Laser-etched grooves for rapid fluid delivery for a paper-based chemiresistive biosensor.
纸基微流控器件是开发低成本即时诊断工具的理想选择。为在纸基器件中实现更复杂的检测流程，需要在无用户干预的情况下顺序递送不同液体或试剂。现有流控策略多通过减慢流体实现时序控制，但会增加检测时间并因蒸发造成样品损失。本文报道利用CO2激光在滤纸上刻蚀沟槽，以加速纸基微流控器件中的毛细流动。作者系统考察不同激光参数，发现直接在纸上切出缝隙...
Ultrasensitive fluorometric biosensor based on Ti
本文报道了一种基于超薄二维 MXene（Ti3C2）和 Hg2+ 触发外切酶 III（Exo III）辅助目标循环扩增的超灵敏荧光生物传感平台，用于快速检测汞(II)离子（Hg2+）。FAM 标记的单链 DNA 探针可通过氢键和金属螯合作用吸附于 Ti3C2 纳米片表面，FAM 与 Ti3C2 之间的荧光共振能量转移使荧光被强烈猝灭...
Poly(indole-5-carboxylic acid)/reduced graphene oxide/gold nanoparticles/phage-based electrochemical biosensor for highly specific detection of Yersinia pseudotuberculosis.
假结核耶尔森菌是引起人类耶尔森菌病的肠道病原菌。现有检测方法耗时长、需样品前处理且难以区分活/死细胞。本研究报道了一种基于噬菌体的电化学生物传感器，用于快速、特异性检测假结核耶尔森菌。导电性聚吲哚-5-羧酸（PI-5-CA）、还原氧化石墨烯（rGO）和金纳米颗粒（AuNPs）用于修饰电极，具有超高氧化还原稳定性，在50次连续循环伏安...
DNA Nanosieve-Based Regenerative Electrochemical Biosensor Utilizing Nucleic Acid Flexibility for Accurate Allele Typing in Clinical Samples.
本文首次报道一种基于界面的DNA纳米筛，可区分单链DNA（ssDNA）与双链DNA（dsDNA）。该纳米筛通过硫醇-DNA在金电极表面自组装构建，孔径可通过硫醇-DNA浓度调节。以[Ru(NH3)6]3+为氧化还原探针的计时库仑法显示，1 μM硫醇-DNA修饰金电极的平均探针间距为10.6±0.3 nm；长度约17 nm的刚性dsD...
Homogentisic Acid-Based Whole-Cell Biosensor for Detection of Alkaptonuria Disease.
临床需要简单、定量的工具检测黑尿病患者体内的尿黑酸。本研究报道了一种基于绿色荧光蛋白表达的全细胞生物传感器，用于检测尿黑酸并辅助诊断黑尿病。该传感系统利用从铜绿假单胞菌基因组中分离的 hmgA 启动子序列，构建 phmgA::GFP 转录融合模块。为提高灵敏度，作者将该传感模块转入多个在苯丙氨酸和酪氨酸经尿黑酸代谢步骤中受损的转座子...
Evaluation of Four Lateral Flow Assays for the Detection of
尿液抗原检测（UAT）因快速、简便且无需特殊技能，常用于军团菌病诊断。本研究使用53份明确患者尿液样本，同步评估BinaxNOW Legionella Antigen Card（Abbott）、ImmuView S. pneumoniae and Legionella（SSI Diagnostica）、STANDARD F Legi...
Electrochemical immunosensor with Cu
2020年以来严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引发全球大流行，检测对减轻经济和公共卫生影响至关重要。为便于即时诊断，本研究提出一种无标记电化学生物传感器，用于检测SARS-CoV-2刺突蛋白。通过葡萄球菌蛋白A（ProtA）将抗SARS-CoV-2刺突蛋白IgG抗体以有序定向方式固定于电极表面，是构建该器件的关键...
Validation of hair ethyl glucuronide using transdermal monitoring and self-reported alcohol use in women of childbearing potential.
本研究旨在评估毛发乙基葡萄糖苷（hair EtG）浓度相对于经皮酒精浓度和自我报告饮酒行为的效度。试验纳入25名16—24岁女性青少年及年轻成人，入组前两周内至少有一次重度饮酒事件（≥4杯）。所有参与者在一项为期一个月的前瞻性研究中佩戴酒精生物传感器；每周完成详细饮酒行为自报，并使用美国国家公路交通安全管理局方程估算血醇浓度（eBA...
Cytoplasmic delivery of quantum dots via microelectrophoresis technique.
具有特定性质和功能的纳米颗粒已被开发用于多种生物医学研究应用，如体内和体外传感器、成像剂和治疗药物的递送载体。将纳米颗粒有效递送至胞内环境具有挑战性，成功实现将有利于许多生物学研究。本文首次将成熟的微电泳技术应用于将纳米颗粒递送至活细胞。探索了制备半导体量子点悬液的最优方案，使其具有高分散性，平均水动力学直径为13.2–35.0 n...
C. elegans: A biosensor for host-microbe interactions.
微生物是地球生命的重要组成部分，宿主与微生物通过持续互作共同塑造超有机体对环境响应。尽管过去20年微生物组研究取得重大进展，但宿主与微生物及其环境之间相互作用的机制仍不清楚。秀丽隐杆线虫 Caenorhabditis elegans 已被广泛用于研究多种与人类相似的过程。近期证据表明，线虫是精细解析微生物-宿主互作复杂性的有力工具。...
Real-time monitoring of fenitrothion in water samples using a silicon nanophotonic biosensor.
由于农药被大量使用并对环境和人类健康造成风险，快速、可靠的传感技术对现场监测具有重要意义。本研究基于双模波导干涉仪（BiMW）构建了一种高灵敏度硅纳米光子生物传感器，用于自来水样中福美双（fenitrothion，FN）的快速、无标记、特异性定量检测。该传感器利用偏振光在氮化硅波导中激发基模和一阶模，倏逝场对表面折射率变化敏感，从而...
Investigation of the inhibited biotoxicity of heavy metals towards 5- formylcytosine in rice by hydrochar based on photoelectrochemical biosensor.
本研究构建了一种基于Ag2S@WS2光活性材料和FeVO4催化信号猝灭的光电化学生物传感器，用于5-甲酰基胞嘧啶（5fC）核苷酸检测。将Ag2S@WS2修饰于ITO基底表面后，通过静电吸附负载5fC识别试剂Au@4-氨基-3-肼基-5-巯基-1,2,4-三唑（Au@AHMT）。基于–NH2与–CHO之间的特异性化学反应，5fC可被选...
Guanidine Biosensors Enable Comparison of Cellular Turn-on Kinetics of Riboswitch-Based Biosensor and Reporter.
细胞传感器在合成生物学、代谢工程和诊断中具有重要价值，但针对同一配体系统比较核糖开关型生物传感器与报告基因开启动力学的研究尚缺乏。本研究开发了用于检测胍（guanidine）的RNA荧光生物传感器（RBF biosensors）。胍是常见变性剂，也是肥料和爆炸物化合物的前体；其可透膜且在大肠杆菌中毫摩尔浓度下无毒，因此可直接向细胞添...
Integrating continuous hypermutation with high-throughput screening for optimization of cis,cis-muconic acid production in yeast.
定向进化是优化蛋白质和代谢反应的有效方法，但通常需要在突变、筛选和扩增之间反复迭代，劳动密集且受初始序列空间与筛选通量限制。本文建立了一种整合连续超突变与高通量筛选的定向进化工作流，用于代谢途径酶优化。该工作流利用正交复制系统OrthoRep在酿酒酵母中持续生成目标酶变体，并采用基于转录因子的生物传感器对最佳性能变体进行高通量分选。...
Rapid, Ultrasensitive, and Highly Specific Diagnosis of COVID-19 by CRISPR-Based Detection.
2019冠状病毒病（COVID-19）由SARS-CoV-2引起并引发全球大流行。本文将多重交叉置换扩增（MCDA）与CRISPR-Cas12a检测结合，开发新型诊断方法MCCD，用于SARS-CoV-2检测。该方法先对RNA模板进行逆转录MCDA（RT-MCDA），再由CRISPR-Cas12a/CrRNA复合物识别预定义靶序列，...
Facile Post-deposition Annealing of Graphene Ink Enables Ultrasensitive Electrochemical Detection of Dopamine.
本文报道了一种通过沉积后退火调控商用石墨烯墨水表面化学，实现多巴胺（DA）超灵敏电化学检测的方法。多巴胺是参与运动、奖赏和血压调节的关键神经递质，其血浆水平异常与帕金森病、阿尔茨海默病、精神分裂症和高血压相关。作者将石墨烯墨水旋涂于基底，并在不同温度、时间和气氛下退火，发现300 °C、30 min、3% H2+Ar条件下传感器对D...
Development of Cadmium Multiple-Signal Biosensing and Bioadsorption Systems Based on Artificial
遗传工程尤其是合成生物学的发展推动了新型金属生物传感器的构建。本研究基于假单胞菌 Pseudomonas putida 来源的 cad 操纵子，设计并构建了翻译偶联的人工 cad 操纵子，成功开发了单信号、双信号和三信号输出的 Cd(II) 全细胞生物传感器。三种传感器均能检测 0.1–3.125 µM Cd(II)，报告信号随浓度...