生物电化学生物传感器为工业生物过程的实时监测提供了有前景的方法。许多生物电化学生物传感器无需对目标分子进行额外标记，从而简化监测流程、降低成本并减少潜在污染风险。材料科学与微加工技术的进步正在推动更小、更便携的生物电化学生物传感器发展，使其能够集成到现有生物处理设备中，实现现场实时监测。生物传感器可被设计用于检测废水中的特定重金属，...
污水流行病学（WBE）自20世纪40年代起用于监测脊髓灰质炎、肝炎等传染病，现也被用于在人群层面追踪SARS-CoV-2。本文旨在汇总并评估污水中SARS-CoV-2定性与定量检测的相关信息。基于全球已发表研究，文章强调监测污水中SARS-CoV-2存在/检测的重要性，并强调发展早期监测技术。SARS-CoV-2 RNA可经粪便、唾...
本文报道一种全绿色光电化学生物传感器，用于检测可持续农业中封装于可降解纳米颗粒的除草剂。该传感器以单细胞绿色光合藻 Chlamydomonas reinhardtii UV180 突变体为生物识别元件，通过绿色固定化方案包埋于碳化木质素丝网印刷电极（LSPE）工作电极表面，并集成到光电化学换能装置中。在光照刺激下，藻类光合作用产生氧...
基于转录因子的全细胞生物传感器因简单、低成本和环保，正成为传统分析方法的重要替代。本研究利用基因工程在Cupriavidus metallidurans CH34中开发金离子全细胞生物传感器：CupR转录因子与金离子相互作用后激活启动子，驱动报告基因表达并产生输出信号。通过改变启动子序列，可显著提高菌株的金离子特异性。工程菌株检测灵...
2019冠状病毒病（COVID-19）由严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引起，已成为影响公共卫生和经济活动的重大大流行。由于病毒在人体肠上皮细胞中复制并经粪便排出，废水监测是一种理想、无创、低成本且可早期预警的流行病学方法，用于检测SARS-CoV-2遗传物质。本文综述了市政废水中SARS-CoV-2的检测技术和...
对甲酚（p-cresol）是水溶性有机污染物，低浓度即可危害生物体，因此需快速检测废水和自然水体中的 p-cresol。本文开发了一种新型、简单且稳定的生物传感器，用于废水中 p-cresol 的现场定量与近实时监测。该传感器以丝网印刷碳电极（SPCE）为基底，负载由废弃物衍生碳纳米管（CNTs）固定的漆酶（LAC）。采用 FTIR...
为提升生化需氧量（BOD）快速检测方法的实用性，作者开发了一种基于电流/电导率信号与溶解氧（DO）相关关系的 BOD 快速生物传感器方法。该方法以枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）作为生物识别元件，采用聚乙烯醇（PVA）、海藻酸钠和黄原胶包埋法实现微生物的定量固定，从而提高生物元件中微生物含量并延长使用寿命。传感器以...
近年来，基于微生物燃料电池（MFC）的生物传感器被视为快速评估废水质量（如生化需氧量，BOD）的有前景技术。本研究开发了一种无中介体双室 MFC 生物传感器，以碳毡为阳极电极，接种混合菌群，用于提升 BOD 快速检测的实际应用。研究目标包括：（i）考察运行条件（pH、外电阻、燃料进料速率）对 MFC 性能的影响；（ii）建立 BOD...
生物电化学系统（BES）因在废水处理、发电和环境污染物监测中的环境友好应用而受到广泛关注。近十年来，微生物燃料电池（MFC）、微生物电解池（MEC）、微生物脱盐池、酶燃料电池和微生物太阳能池等BES变体被深入研究。这类微生物生物电催化系统相比现有分析技术，具有可在现场、宽环境条件下以最少人工干预运行的优势，因而具备不可替代性和经济可...
近年来，基于遗传改造报告细胞的传感器被用于连续在线水质监测。本文报道了一种新型流通式微流控装置的设计、组装与性能，该装置固定了经遗传改造的酿酒酵母细胞；当受到双氯芬酸刺激时，酵母表达荧光蛋白，其荧光强度由荧光显微镜检测。尽管已有多种固定细胞检测不同分析物的装置，但本系统的创新在于能够安全封闭传感器细胞，从而获得不因细胞流失而失真的荧...
水污染与栖息地退化导致水资源短缺加剧和水生生物多样性下降。过去几十年淡水资源持续减少，而需求不断增加，尤其在干旱和半干旱地区。监测废水排放中的污染物对识别污染区域并实施处理至关重要。传统检测方法因废水成分随时间和来源变化，难以有效追踪多种有害组分。近年来，生物传感仪器因高灵敏度、高选择性、可靠性、简便性、低成本和实时响应而受到广泛关...
快速测定六价铬（Cr(VI)）对评估环境风险与人体健康具有重要意义。本研究构建了一种基于微生物燃料电池（MFC）的生物传感器，接种兼性厌氧、可还原 Cr(VI) 并具外电生成能力的 Ochrobactrum anthropi YC152，用于测定水样中的 Cr(VI) 浓度。结果表明，YC152 在厌氧条件下对 pH、温度、盐度及水...
本文报道了一种新型丝网印刷漆酶基微带阵列生物传感器，用于废水和自来水中总酚的原位快速测定，无需额外样品预处理。作者采用有限元数值模拟表征微尺度石墨电极的伏安响应，并通过阳极化引入羧基、EDC/NHS共价偶联将漆酶固定于电极表面。研究比较了直接电子转移和邻苯二酚介导氧还原两种机制下微带电极与宏观电极的电化学性能。结果表明，微带结构带来...
本文报道了一种低成本、便携且可一次性使用的纸型酪氨酸酶生物传感器，用于酚类化合物的检测。该传感器采用纸条吸收法制备，将酪氨酸酶与显色剂3-甲基-2-苯并噻唑腙（MBTH）共同固定于滤纸载体上，并以无毒底物L-多巴胺作为测试底物。酪氨酸酶催化酚类底物氧化生成邻醌，邻醌在MBTH存在下迅速转化为粉红色复合物，从而产生可肉眼观察或经扫描图...
为提高快速生化需氧量（BOD）检测方法的实用性，作者提出一种基于固定化多物种微生物BODseed的稳定BOD传感器，用于流动注射系统中的废水监测。采用有机–无机杂化材料固定BODseed后，生物膜的活化时间显著缩短。系统考察了温度、pH和磷酸盐缓冲液（PBS）浓度等影响因素，证实该传感器对环境具有较高耐受性，可在较宽pH和PBS浓度...
电活性生物膜（EAB）概念源于部分细菌能在导电材料表面形成生物膜，并通过细胞膜组分与电极直接交换电子，无需外源介体。该电催化特性与 Geobacter sulfurreducens、Rhodoferax ferrireducens 等特定菌株有关。EAB 主要可来自土壤、海水/淡水沉积物，或污泥、工业/生活废水等富微生物环境。将微生...
传统五日生化需氧量（BOD5）测试耗时长、重现性差，难以用于污水处理过程控制与实时监测。本研究将单室微生物燃料电池（SCMFC）作为废水生物传感器，采用空气阴极，并系统评价其测量范围、响应时间、重现性和运行稳定性。以人工废水为燃料时，SCMFC 输出电流与 BOD 浓度在 350 mg BOD cm−3 以下呈线性关系，重现性高，并...