准确评估游离氨（NH3）对富营养废水和藻基处理系统至关重要，但传统检测依赖试剂、校准频繁，难以实时监测。叶绿素a荧光可提供快速、无试剂的光合健康指标，但Fv/Fm等常用参数对多种胁迫响应非特异，且很少给出定量NH3浓度。本文建立一种无试剂框架，利用快速叶绿素a荧光瞬变（OJIP）结合可解释稀疏回归预测微藻中的NH3毒性。三种光合生物...
本研究报道了一种生态设计纸基藻类生物传感器，用于光学检测纳米封装莠去津（nanoencapsulated-atrazine），一种具有高效苗后除草活性的前沿纳米制剂除草剂。将单细胞绿色光合藻衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）固定在浸有琼脂薄膜的纸基底上，并置于玻璃光学测量池中，获得全环保器件。通过监测可变荧光...
迫切需要开发快速、原位、实时工具以监测污染排放毒性对水生生态系统的影响。本文开发了一种新型、易用、低成本、便携且用户友好的微藻生物传感器。研究构建了完整自主的便携式荧光计，用于测定通过毛细作用插入低成本一次性xurography微流控芯片中的微藻A-叶绿素荧光。采用三种微藻种群构建传感器：小球藻Chlorella vulgaris、...
新兴污染物（CECs）在常规污水处理中去除率低，需要快速、灵敏且低成本的方法监测二级废水出水质量。本研究评估 LuminoTox 工具用于监测市政二级出水（SE）及其对 CECs 的敏感性。LuminoTox 采用稳定水相光合系统（SAPS，绿藻）和光合酶复合物（PECs，菠菜类囊体），通过测量叶绿素 a 荧光计算光合效率。研究考察...
人类活动向水环境释放农药等污染物，对生态系统和人类健康构成威胁，因此需要快速、可靠的监测工具。基于光系统II（PSII）活性的藻类细胞生物传感器可用于检测此类污染物。本研究提出一种新的藻细胞固定化策略，将单细胞绿藻包埋于透明杂化藻酸盐/二氧化硅水凝胶中，以改善传感器性能。固定化采用两步法：先将藻细胞包埋于钙藻酸盐微球，再将其固定在溶...
植物光系统II（PSII）产生的延迟荧光（DF）可潜在作为生物传感器，用于检测植物生理状态和环境变化。以往DF主要采用时域分析，而频域傅里叶分析可从另一视角观察信号，但DF谱的有用性尚未得到充分研究。本研究采用短脉冲激发，测量不同植物以及同一植物在不同除草剂胁迫水平下的DF，并比较其傅里叶谱。结果表明，DF谱具有低通特性，高频成分呈...
检测活体微藻细胞对压载水处理与分析非常重要。叶绿素荧光是光合活性的指标，因而可反映植物细胞的存活状态。本文开发了一种新型微流控生物传感器系统，基于叶绿素荧光快速、准确地检测单个微藻细胞的活力。该系统由激光二极管激发光源、光电二极管探测器、信号分析电路以及作为微藻细胞运输平台的微流控芯片组成。为验证系统实用性，测试了六种不同活体和死亡...
本文设计了一种用于评估水环境质量的新型生物传感器。以小球藻（Chlorella vulgaris）、伪克氏藻（Pseudokirchneriella subcapitata）和衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）三种微藻作为毒性生物指示剂，采用两步法将其固定化于藻酸盐和二氧化硅水凝胶中。在研究包埋细胞生长速率后...
全细胞生物传感器对污染物通常缺乏特异性，但可用于环境监测。为充分利用其多响应特性，需要稳健的分类方法从传感器信号中识别被测物。本文评估遗传编程（GP）用于基于多物种微藻全细胞生物传感器响应模式识别除草剂及除草剂类别。作者重新分析先前报道的芯片化微藻阵列生物传感器数据，该传感器固定化9株微藻，通过脉冲幅度调制成像叶绿素荧光计记录除草剂...
地中海潟湖和近岸水常受农业径流、河流及直接排放带入的农药等化学品污染，外源化合物对生态系统健康构成风险，需在造成不可逆损害前进行早期预警。本研究开发一种基于固定化单细胞海洋藻类代谢活性的生物传感器，用于快速检测环境中常见除草剂及其光降解产物，包括莠去津（diuron）、草甘膦（glyphosate）以及DCPU、DCPMU和AMPA...
为监测水库和饮用水中铜浓度，将绿藻 Dictyosphaerium chlorelloides 细胞包埋于硅酸盐溶胶-凝胶基质中，比较光谱荧光法与脉冲幅度调制(PAM)荧光法对 Cu(II) 毒性响应的检测性能。光谱荧光法采用光纤耦合流动池或96孔板读板器测量叶绿素荧光；PAM法采用便携式叶绿素荧光仪和脉冲饱和法测定 Fo0、Fm0...
本研究利用基于同源的蛋白建模、计算筛选和虚拟突变分析，鉴定光合电子传递链中衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）D1 蛋白上与除草剂相互作用的功能氨基酸，并构建用于制备生物介导体的功能突变库。通过计算 D1 蛋白与除草剂的结合能，筛选出对特定除草剂类具有最低或最高结合能的 D1 蛋白，作为环境生物传感器的识别元件...
本研究将三种淡水绿微藻——Dictyosphaerium chlorelloides（D.c.）、Scenedesmus intermedius（S.i.）和 Scenedesmus sp.（S.s.）包埋于硅酸钠溶胶-凝胶基质中，制备光纤生物传感器，利用叶绿素荧光信号增强定量莠去津（simazine）。研究评估了 pH 对溶胶-凝...
长期太空探索需要能够耐受空间环境的生物生命支持系统，产氧光合微生物因可生产食物和氧气而备受关注。本研究评估空间电离辐射对多种光合微生物光合活性的影响。地面实验采用快中子和γ射线，在不同光照条件下辐照微藻和蓝细菌；平流层气球和欧洲空间局（ESA）飞行装置分别将微生物送至38 km和300 km高度。气球飞行期间，使用专用荧光生物传感器...