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龙图腾网获悉东北师范大学申请的专利一种用于重金属铜检测的高灵敏微生物传感器的设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117987440B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-07发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410159016.0，技术领域涉及：C12N15/70；该发明授权一种用于重金属铜检测的高灵敏微生物传感器的设计方法是由房晓娜;付裕;汪劲设计研发完成，并于2024-02-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种用于重金属铜检测的高灵敏微生物传感器的设计方法在说明书摘要公布了：本发明属于环境生物检测技术领域，公开了一种用于重金属铜检测的高灵敏微生物传感器的设计方法。本发明通过引入cusR基因形成正反馈电路，结合repL信号放大模块进一步提高全细胞生物传感器的荧光输出强度；引入cusS基因降低传感器的背景荧光，提高灵敏度，优化对铜离子的选择性；使用双敲除菌株降低检出限。优化测试过程中细胞培养条件，进一步大幅度提高传感器灵敏度。最终构建的基于cusRS双组分系统的正反馈全细胞生物传感器Cu26在新发明的培养检测程序条件下对Cu2+的检出限降低至0.1μM，在1μM下的诱导系数达到～100倍，灵敏度和选择性均得到大幅提高，同时大大缩短了检测中细胞培养时长。

本发明授权一种用于重金属铜检测的高灵敏微生物传感器的设计方法在权利要求书中公布了：1.一种用于重金属铜检测的高灵敏微生物传感器的设计方法，其特征在于，包括以下步骤： 1通过聚合酶链式反应分别扩增编码信号放大模块的repL基因和编码报告基因的sfGFP绿色荧光蛋白基因，从iGEM数据库中获得的核糖体结合位点序列，利用T4DNA连接酶将酶切好的基因元件与质粒pXW109Hg按照PmerT-rbs1-repL-rbs2-sfGFP的电路顺序进行连接，构建重组质粒pXYHg1； 2通过聚合酶链式反应分别扩增编码正反馈模块的双向启动子PcusR-PcusC和cusR基因，利用T4DNA连接酶将酶切好的基因元件与重组质粒pXYHg1按照cusR-PcusR-PcusC-repL-rbs2-sfGFP的电路顺序进行连接，构建重组质粒pCWCu1； 3通过聚合酶链式反应扩增编码降低背景模块cusS基因，利用无缝克隆将扩增好的基因元件与重组质粒pCWCu1按照cusS-cusR-PcusR-PcusC-repL-rbs-sfGFP的电路顺序进行连接，构建重组质粒pCWCu18；携带质粒pCWCu18的E.ColiDH5α菌株即为传感器Cu18； 4通过聚合酶链式反应分别扩增编码卡那霉素抗性的KanR基因和壮观霉素抗性的SpecR基因，将抗性基因片段电转入E.ColiDH5α中，利用DNA同源重组敲除E.ColiDH5α基因组中的cusCFBA和cueO基因，挑取在抗性平板上生长出的单菌落进行菌落PCR，而后PCR产物测序进行比对，序列与序列表中抗性基因序列相符的菌株即为E.ColiDH5αΔcusCFBAΔcueO双敲除菌株； 5从保种的菌株中提取质粒pCWCu18，电转入敲除cusCFBA和cueO基因的感受态细胞E.ColiDH5αΔcusCFBAΔcueO中，挑取在抗性平板上生长出的单菌落进行菌落PCR，筛选出转入构建质粒的菌株，该菌株即为所构建的基于cusRS双组分系统的正反馈的高灵敏铜离子全细胞生物传感器Cu26； 所述步骤1中的PmerT核苷酸序列如SEQIDNO.1所示，rbs1核苷酸序列如SEQIDNO.2所示，repL核苷酸序列如SEQIDNO.3所示，rbs2核苷酸序列如SEQIDNO.4所示，sfGFP绿色荧光蛋白核苷酸序列如SEQIDNO.5所示； 所述步骤2中的PcusR-PcusC核苷酸序列如SEQIDNO.6所示，cusR核苷酸序列如SEQIDNO.7所示； 所述步骤3中的cusS核苷酸序列如SEQIDNO.8所示； 所述步骤4中的KanR核苷酸序列如SEQIDNO.9所示，所述步骤4中的SpecR核苷酸序列如SEQIDNO.10所示； SEQIDNO.1，PmerT，ttccatatcgcttgactacgtacatgagtacggaagtaaggttacgctatccaatcc； SEQIDNO.2，rbs1，aaagaggagaaa； SEQIDNO.3，repL，atgctggctaaagtcactttcctgagctgtataacgatgagcgattttactttttctggctatgaattggcctgctttgtaacacactccggtctatcccgtagcgccgggcatatcctgtcgcaatgtgcaaatctcgcggcaacaaccagtgaatacttcattcacaagcctcaccgcctgatcgcggcagaaactggttatagccaatcaaccgtcgttcgtgcattccgtgaagctgtaaacaaaggtatcctgtctgtagagattgttatcggcgatcaccgtgaacgtcgcgctaacctgtaccggtttacaccatcctttttggccttcgcacaacaagccaaaaatgcgctgatagaaagcaaattaaagatctcttcagcggcaaccaaggttaaagctgttctcgctaagacattggctttatttaattttttatccacacccccatgtcaaaatgataccccctccccctgtcaggatgacgtggcaataaagaataagaagtcacaagttaaaaaaacaaaaagatcagtttccggcggtgccggaacaaccagcctcaaaaaattgacttcatggatcgctaaggcaaaagcaaaggctgacaatctgcggttatccaaaaaacgcactcaaaaacatgagttcaagcagaaagtagaggcggctgcgcggaaatatgcttacctgaagaacaagcgttcgcctgatattggcgggatatcaaacttcgataacctaccgcattgcatgacggtaaacgaagctcttaatgcggttttagccaaaaataaagataacgaacaatggggtataccggcaggattcagagggtaa； SEQIDNO.4，rbs2，aggagg； SEQIDNO.5，sfGFP， atgcgtaaaggagaagaacttttcactggtgtcgtccctattctggtggaactggatggtgatgtcaacggtcataagttttccgtgcgtggcgagggtgaaggtgacgcaactaatggtaaactgacgctgaagttcatctgtactactggtaaactgccggtaccttggccgactctggtaacgacgctgacttatggtgttcagtgctttgctcgttatccggaccatatgaagcagcatgacttcttcaagtccgccatgccggaaggctatgtgcaggaacgcacgatttcctttaaggatgacggcacgtacaaaacgcgtgcggaagtgaaatttgaaggcgataccctggtaaaccgcattgagctgaaaggcattgactttaaagaagatggcaatatcctgggccataagctggaatacaattttaacagccacaatgtttacatcaccgccgataaacaaaaaaatggcattaaagcgaattttaaaattcgccacaacgtggaggatggcagcgtgcagctggctgatcactaccagcaaaacactccaatcggtgatggtcctgttctgctgccagacaatcactatctgagcacgcaaagcgttctgtctaaagatccgaacgagaaacgcgatcatatggttctgctggagttcgtaaccgcagcgggcatcacgcatggtatggatgaactgtacaaataa SEQIDNO.6，PcusR-PcusC，atatttcctccgcatgttgcccgggcaattctagagtagcgggatcagatggcaatcgcttattggcaaaatgacaattttgtcatttttctgtcaccggaaaatcagagcctggcgagtaaagttggcggcataaaatcaccagaaattat； SEQIDNO.7，cusR，atgaaactgttgattgtcgaagatgaaaagaaaaccggagaatacttgaccaaagggttaaccgaagccggttttgtggtcgatttggccgacaacgggctgaatggctaccatctggcgatgaccggtgattatgatctgataatcctcgatattatgctgccggacgtgaacggctgggatatcgtgcgcatgttacgctccgccaataaagggatgccgattctgttgcttaccgcgcttggcaccattgaacatcgcgtcaaggggctggagttgggggcagatgactacctggtgaagccattcgcttttgctgaactgctggcgcgggtgcgcacattactgcggcgcggggcggcggtgattatcgaaagtcagtttcaggttgccgatttgatggtcgatctcgtcagccgcaaagtcacccgcagcggcacgcgcatcactttgaccagtaaagagtttactctgctggagttcttccttcgccatcagggcgaagtgctgccccgctcgcttatcgcctcgcaggtatgggacatgaattttgacagcgataccaatgctattgatgtggcggtgaagcggctgcgcggcaaaatcgacaacgactttgagccgaagctaattcagaccgtgcgcggcgtgggttacatgcttgaggtgccggatggtcagtaa； SEQIDNO.8，cusS，atggtcagtaagccatttcagcgcccgttttcgctggcaacccgcctgaccttttttatcagcctggccaccatcgcggcgtttttcgcctttgcatggatcatgatccactcagtaaaagttcattttgccgagcaggatattaatgatttaaaagagattagcgccacccttgaacgggtactaaatcaccctgacgaaacgcaagcccgacgcttaatgacgctggaagatatcgtcagtggttattccaatgtgttgatttccctggcagatagtcagggtaaaacggtgtatcactcccccggtgcgccggatatccgcgagtttacgcgtgacgccatacccgataaagacgctcagggtggcgaggtgtatctcctttccggcccgacgatgatgatgccaggccacggtcacgggcatatggaacacagcaactggcggatgattaacttgccggttggcccgttggtggacggcaaaccgatttatacgctctacatcgcgctttcgatcgattttcatcttcattacataaatgatttgatgaataaacttattatgaccgcatcggtaatcagcatcctgatcgtctttatcgtactgttggcggtacataaaggtcacgcgccgatccgcagcgtcagccgtcaaatccagaatattacctcgaaagatctcgacgttcgcctcgacccgcagaccgtgcccattgagctggaacagctggtactgtcgttcaaccatatgatcgagcgtattgaggatgtctttacccgccagtccaatttctcagcggatatcgctcacgaaattcgcacaccaattacgaatctcataacgcaaaccgaaatcgccctcagccagtcgcgcagccagaaggagctggaagatgtgctctactctaatctcgaagagctgacgcgaatggcgaaaatggtcagcgatatgctgtttctcgctcaggccgataacaaccagctaatccccgaaaagaaaatgctcaacctggcggatgaagtcggcaaagtgttcgattttttcgaggcgttagcggaagatcgcggcgtggagttgcggtttgttggcgacaagtgtcaggtcgcgggcgatccgctgatgctgcgtcgggcgctaagcaacctgctttcgaacgccctgcgttatacgccaaccggagagacaattgtagtgcgctgtcagacggtcgatcacctggtgcaagttatcgtcgaaaaccccggtacgcccattgcgcccgagcacttaccgcgattgtttgaccgtttctatcgcgttgacccctcccgccagcgaaaaggtgaaggtagcggtattggcctggcgatagtgaaatcgattgttgtcgcgcataaaggcacggttgcggtaacgtcggatgcgcgggggacaaggtttgttatcacattacccgcttaa； SEQIDNO.9，KanR，atgagccatattcaacgggaaacgtcttgctcgaggccgcgattaaattccaacatggatgctgatttatatgggtataaatgggctcgcgataatgtcgggcaatcaggtgcgacaatctatcgattgtatgggaagcccgatgcgccagagttgtttctgaaacatggcaaaggtagcgttgccaatgatgttacagatgagatggtcagactaaactggctgacggaatttatgcctcttccgaccatcaagcattttatccgtactcctgatgatgcatggttactcaccactgcgatccccgggaaaacagcattccaggtattagaagaatatcctgattcaggtgaaaatattgttgatgcgctggcagtgttcctgcgccggttgcattcgattcctgtttgtaattgtccttttaacagcgatcgcgtatttcgtctcgctcaggcgcaatcacgaatgaataacggtttggttgatgcgagtgattttgatgacgagcgtaatggctggcctgttgaacaagtctggaaagaaatgcataaactgttgccattctcaccggattcagtcgtcactcatggtgatttctcacttgataaccttatttttgacgaggggaaattaataggttgtattgatgttggacgagtcggaatcgcagaccgataccaggatcttgccatcctatggaactgcctcggtgagttttctccttcattacagaaacggctttttcaaaaatatggtattgataatcctgatatgaataaattgcagtttcatttgatgctcgatgagtttttctaa； SEQIDNO.10，SpecR，atgagggaagcggtgatcgccgaagtatcgactcaactatcagaggtagttggcgtcatcgagcgccatctcgaaccgacgttgctggccgtacatttgtacggctccgcagtggatggcggcctgaagccacacagtgatattgatttgctggttacggtgaccgtaaggcttgatgaaacaacgcggcgagctttgatcaacgaccttttggaaacttcggcttcccctggagagagcgagattctccgcgctgtagaagtcaccattgttgtgcacgacgacatcattccgtggcgttatccagctaagcgcgaactgcaatttggagaatggcagcgcaatgacattcttgcaggtatcttcgagccagccacgatcgacattgatctggctatcttgctgacaaaagcaagagaacatagcgttgccttggtaggtccagcggcggaggaactctttgatccggttcctgaacaggatctatttgaggcgctaaatgaaaccttaacgctatggaactcgccgcccgactgggctggcgatgagcgaaatgtagtgcttacgttgtcccgcatttggtacagcgcagtaaccggcaaaatcgcgccgaaggatgtcgctgcctactgggcaatggagcgcctgccggcccagtatcagcccgtcatacttgaagctagacaggcttatcttggacaagaagaagatcgcttggcctcgcgcgcagatcagttggaagaatttgtccactacgtgaaaggcgagatcaccaaggtagtcggcaaataa。

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