问鼎全球！王宝俊教授获得2025年全球生物传感大会最佳论文奖

全细胞合成生物传感器为现场快速检测生理生物标志物提供了可再生、高选择性、易制造、可现场部署且具有成本效益的选择。

然而，由于动态范围和灵敏度不够理想，以及对专用设备的依赖等原因，全细胞合成生物传感器的实际应用受到阻碍。

王宝俊团队创新性地利用分裂内含子介导的RNA反式剪接核糖调节子（SENTR）开发了RNA反式剪接降噪器（RNA trans-splicing denoiser），来降低转录调控系统的泄露表达。其核心原理为：通过将分裂内含子植入报告基因的起始密码子处，从而将完整的mRNA分为两个无功能的片段（5' RNA和3' RNA），转录后，5' RNA 和3' RNA中的内含子在可编程的外部向导序列（external guide sequences, EGS）的协助下能够自我组装成具有活性的内含子结构，并进行反式剪接以重新构成完整的可翻译的mRNA。

该降噪器可以在不牺牲检测灵敏度的前提下，将生理标志物传感器（尿酸和乳酸）的本底泄漏表达降低21倍以上，将动态范围从185倍提升至超过1500倍（提高了9倍），并能够在不同的报告系统（如RFP、GFP和LacZ）中通用。通过整合转录水平优化策略（包括启动子工程改造与胞内受体/转运蛋白密度调控），成功构建了具有高灵敏、高动态范围性能的尿酸/乳酸响应型荧光-比色生物传感器体系，其检测灵敏度达微摩尔级，覆盖了生理浓度范围。

为进一步推动技术实用化，团队研制了集成便携式检测平台与比色阵列智能分析软件的纸基比色传感芯片。该装置可在模拟尿液环境中实现生理浓度范围及以下的（0.5-2.2 mM）乳酸与（1-8 μM）尿酸的可视化定量检测。

本研究不仅建立了系统化生物传感器优化框架，更提供了面向现场检测的低成本硬件解决方案，为全细胞合成生物传感器在精准医疗诊断中的转化应用奠定了技术基础。