变构转录因子生物传感器构建策略及在食品安全中的应用进展

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作   者：

周子莹;  宋晓东;  刘洋儿;  吴一凡;  朱龙佼;  古东月;  何国庆;  李相阳;  许文涛; 

作者机构：

中国农业大学营养与健康系食品精准营养与质量控制教育部重点实验室;  北京农学院食品科学与工程学院食品质量与安全北京实验室农产品有害微生物及农残安全检测与控制北京市重点实验室;  邯郸市农业农村局信息中心;  馆陶县农业农村局;  内蒙古蒙牛乳业（集团）股份有限公司; 

关键词：

生物传感器;  食品安全;  构建策略;  变构转录因子;  体外生物传感; 

期刊名称：

生物技术通报

i s s n：

1002-5464

年卷期：

2024 年 40 卷 012 期

页   码：

20-33

摘   要：

随着合成生物学的兴起，基于转录因子的生物传感器逐渐从体内传感过渡到体外传感。这类传感器以其高安全性、强稳定性、快速响应等特点，在各个检测领域发挥着作用，特别是在食品安全领域。目前，关于变构转录因子(aTF)生物传感器的综述多侧重于体内构建全细胞生物传感器。本文在汲取前人研究基础上，专注于探讨体外构建aTF生物传感器，例如利用无细胞转录翻译体系和兼容性缓冲液体系作为反应载体。本文详细综述了基于aTF体外生物传感器的构建策略及在食品安全检测中的应用进展。首先，系统阐述了aTF生物传感器的构建，包括aTF分子识别机制，等温扩增与CRISPR-Cas两种信号放大策略、光学与电化学两种信号输出方式，以及兼容性缓冲液和无细胞两种传感体系的运用。其次，重点总结了aTF生物传感器在检测重金属离子、农兽药残留、食品添加剂以及食源性病原体等食品污染物方面的应用进展。最后，深入探讨了aTF生物传感器所面临的挑战，展望其未来发展趋势，以期进一步拓展其在新领域的应用潜力。