组成图示
示意图生成中
传感器类型
综述或非传感器论文
检测对象
农药（organophosphorous/carbamate pesticides）、重金属（heavy metals）、PCBs、二噁英（dioxins）、酚类（phenols）、表面活性剂（surfactants/LAS）、PAHs、BOD、毒性物质、内分泌干扰物（EDCs/estrogens）、抗生素、病原微生物；样品基质包括河水、废水、地下水、土壤提取液、食品/生物样品
检测原理
本文综述的环境生物传感器通常由生物识别元件与换能器组成。识别元件如抗体、酶、全细胞、DNA探针或雌激素受体与目标污染物结合或发生酶促/代谢响应，引起界面质量、电荷、光、热或生物发光变化。换能器将上述变化转换为可测信号：电化学传感器记录电流/电位变化，光学/SPR传感器监测荧光或表面等离子共振信号，压电传感器检测质量变化，全细胞传感器利用发光或代谢产物变化。信号强度通常随被测物浓度或生物效应强度变化。部分系统采用荧光标记抗体、酶催化产物、发光菌或DNA杂交等放大策略，以提高灵敏度并实现实时、现场监测。
检测灵敏度
原文未报告具体LOD、线性范围、灵敏度斜率或相关系数。
效应效果
作为综述，该文未给出单一传感器的定量性能，但总结指出生物传感器具有实时、便携、低成本和可区分生物可利用污染物的优势，已用于河水、废水、地下水、土壤提取液等真实样品。文中列举了BIACORE、Cellsense、ARAS BOD、ToxSen等商业系统，以及RIANA/AWACSS等欧盟项目，说明技术已具备一定成熟度。欧盟十年内投入约2500万欧元支持相关项目。作者强调仍需提高选择性、稳定性、抗干扰能力和现场适用性，并通过与标准方法比较验证结果，才能推动商业化。
传感器的构成
- 换能器类型：电化学电极、光学SPR/荧光、压电QCM、热学微悬臂等，用于将生物识别事件转换为电信号/光信号/质量信号/热信号
- 固定化方法：物理吸附、交联、共价结合、膜/聚合物/微胶囊包埋、溶胶-凝胶、LB沉积、电聚合、自组装生物膜等，用于稳定生物材料并靠近换能器
- 识别元件类型：抗体（Ab）、酶（AChE/BChE/胆碱氧化酶）、全细胞（E. coli、V. fischeri、Pseudomonas）、DNA探针、雌激素受体（ER）、MIP等，用于特异性结合或响应被测物
- 应用样品类型：河水、废水、地下水、土壤提取液、食品/生物样品等，用于环境污染物与毒性/内分泌效应监测
中文摘要
本文旨在反映生物传感器在环境应用中的进展并描述其发展趋势。生物传感器是环境监测中有用的分析工具，能够实时提供结果，使用简便、便携且成本较低。文章列举了若干处于较成熟开发阶段并已应用于真实样品以及商业化设备的例子。文中讨论了用于测定特定化学物质或其生物效应的生物传感器，如毒性生物传感器和内分泌效应生物传感器。该综述还介绍了美国、日本，尤其是欧洲公共机构对生物传感器研究的支持。最后展望了生物传感器技术的未来前景，特别强调新型传感元件的开发。
英文摘要
The intention of this article is to reflect the advances and describe the trends on biosensors for environmental applications. Biosensors are useful analytical tools for environmental monitoring, capable of providing results in real time, simple to use, portable and cost-effective. Some examples of biosensors in advanced stage of development, which have been applied to real samples, as well as of commercial devices, are given. Biosensors designed for measurement of either specific chemicals or their biological effects, such as toxicity biosensors and endocrine effect biosensors, are discussed. This overview also addresses the support provided by public institutions for biosensor research in the USA, Japan and, especially, in Europe. Future prospects of biosensor technology, with special emphasis in the development of new sensing elements, are foreseen.