Implementation of Combinatorial Genetic and Microenvironmental Engineering to Microbial-Based Field-Deployable Microbead Biosensors for Highly Sensitive and Remote Chemical Detection

生物搬运器 生物传感器 微珠(研究) 纳米技术 材料科学 生物相容性材料 生化工程 化学 报告基因 生物医学工程 工程类 生物化学 基因 基因表达
作者
Kangseok Lee,Sunho Choi,Chuntae Kim,Woo Seok Kang,Wonhak Son,Sung Chul Bae,Jin‐Woo Oh,Sung Kuk Lee,Chaenyung Cha
出处
期刊:ACS Sensors [American Chemical Society]
卷期号:4 (10): 2716-2723 被引量:10
标识
DOI:10.1021/acssensors.9b01183
摘要

Bioreporters, microbial species genetically engineered to provide measurable signals in response to specific chemicals, have been widely investigated as sensors for biomedical and environmental monitoring. More specifically, the bioreporter encapsulated within a biocompatible material, such as a hydrogel that can provide a suitable microenvironment for its prolonged activity as well as efficient scalable production, has been viewed as a more broadly applicable mode of biosensors. In this study, alginate-based microbeads encapsulated with the bacterial bioreporter capable of expressing green fluorescence protein in response to nitro compounds (e.g., trinitrotoluene and dinitrotoluene) are developed as biosensors. To significantly enhance the sensitivity of the microbial-based microbead biosensors, "multifaceted" modification strategies are simultaneously employed: (1) multiple genetic modifications of the bioreporter, (2) tuning the physicomechanical properties of the encapsulating microbeads, (3) controlling the initial cell density within the microbeads, and (4) enrichment of nitro compounds inside microbeads via functional nanomaterials. These microbial and microenvironmental engineering approaches combine to significantly enhance the sensing capability, even allowing highly sensitive remote detection under a low-vapor phase. Thus, the strategy developed herein is expected to contribute to various cell-based biosensors.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
Cola完成签到,获得积分20
2秒前
斯文火龙果完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
OuO完成签到,获得积分10
4秒前
Jiny发布了新的文献求助10
4秒前
迷人新竹发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
Ddnematode发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI2S应助wrr采纳,获得10
8秒前
慕青应助斯文火龙果采纳,获得10
8秒前
xr完成签到 ,获得积分10
8秒前
壮观以松发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
隐形曼青应助ddd采纳,获得10
11秒前
一桶雪碧完成签到,获得积分10
13秒前
今后应助蛋壳柯采纳,获得10
15秒前
酷波er应助搞怪山晴采纳,获得10
15秒前
bewh驳回了赘婿应助
17秒前
建新发布了新的文献求助10
17秒前
iNk应助34采纳,获得10
18秒前
内向连碧关注了科研通微信公众号
19秒前
球球发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
李健的粉丝团团长应助Fjj采纳,获得10
20秒前
灵活又幸福的胖完成签到,获得积分10
21秒前
YuuuY完成签到 ,获得积分10
21秒前
Hello应助赵先森采纳,获得10
21秒前
快乐的凡霜完成签到,获得积分10
23秒前
Owen应助去码头整点海鸥采纳,获得10
24秒前
24秒前
明亮灭绝完成签到,获得积分10
25秒前
黄帅比发布了新的文献求助10
26秒前
26秒前
llyric完成签到,获得积分10
27秒前
Suraim完成签到,获得积分10
27秒前
27秒前
28秒前
28秒前
CYL完成签到 ,获得积分10
29秒前
高分求助中
Licensing Deals in Pharmaceuticals 2019-2024 3000
Cognitive Paradigms in Knowledge Organisation 2000
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger Heßler, Claudia, Rud 1000
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 1000
Natural History of Mantodea 螳螂的自然史 1000
A Photographic Guide to Mantis of China 常见螳螂野外识别手册 800
How Maoism Was Made: Reconstructing China, 1949-1965 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 量子力学 冶金 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3316734
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2948521
关于积分的说明 8540998
捐赠科研通 2624376
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1436156
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 665796
邀请新用户注册赠送积分活动 651738