本综述系统梳理了撒哈拉以南非洲（SSA）水生生态系统中微藻群落用于金属污染生物监测的最新进展，并探讨将微藻作为生物指示物纳入新兴技术的潜力、研究空白及未来方向。作者检索2000年1月至2023年6月的可靠学术数据库文献，发现微藻常单独或与大型无脊椎动物、大型水生植物、鱼类及理化监测结合使用。与全球其他地区相比，SSA将微藻整合用于水...
从工程微生物合成大宗和高价值产品，通常可提供比化石或低效、不可持续自然资源更便宜、高效且可持续的替代方案。异养微藻如酵母和细菌已提供大量机会，一些光合微藻正作为有前景的自动光选项出现。微藻通过光合作用利用阳光和水生长，产生氧气并固定二氧化碳，具有可再生和可持续潜力。光合微藻高度异质且多样，许多类群通过不同路径进化并适应不同栖息地。作...
当前最紧迫的生态问题之一是未经处理的工业废水排放，导致汞、铬、铅、镉等无机金属进入环境，威胁生态系统。因此，迫切需要创新、实用、环境友好且低成本的重金属修复方法。近年来，生物金属处理技术的进展使自然处理成为传统方法的可行替代。为消除土壤和水体中的农药残留，氧化、焚烧、吸附和微生物降解等技术已被建立。生物修复在去除重金属方面比传统方法...
悬浮颗粒是水生环境健康状态的重要指标。本文提出一种连续大角度范围单颗粒散射偏振参数（PCLAR）快速测量方法，可一次性获取 60°–120° 范围内单个悬浮颗粒的散射偏振参数。作者构建了概念装置，以 20 kHz 的速率测量 PCLAR，并用 10 µm 二氧化硅微球水悬浮液验证，其结果与 Mie 理论模拟一致。实验测量了聚苯乙烯微...
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、...
工业废水中酚类污染物的微生物降解依赖由酚代谢酶组成的级联途径，酚羟化酶是绿藻 Chlorella pyrenoidosa 酚降解途径中的首个酶，负责将酚羟基化为邻苯二酚。本研究通过单步硫酸铵分级沉淀低成本制备部分纯化的微藻酚羟化酶，并系统表征其动力学与底物特性，以评估其在酶基酚类废水修复和酚类生物传感器中的潜在应用。该酶分子量约 2...
生物传感器的特异性取决于生物元件与换能器的合理匹配。本研究以实验室驯化获得的高浓度六价铬[Cr(VI)]耐受绿藻 Dictyosphaerium chlorelloides 菌株为对象，考察其他重金属离子对其光合活性的干扰。将野生型 Dcwt 与 Cr(VI) 耐受株 DcCr(VI)R25 分别暴露于递增浓度的 Ag+、Co2+、...
本研究开发了一种用于研究微米级颗粒和不同微藻种类的光流体生物传感器。该系统由带有人字形（chevron）沟槽的微通道组成，鞘液可在核心流两侧形成流体聚焦，使样品在通道中心单列通过检测区。器件采用新一代高灵敏度光电探测器——多像素光子计数器（MPPC），其具有高增益和极小体积。实验检测了两种尺寸的高强度荧光微球（3.2 μm和10.2...
本文报道了一种基于硅微加工技术制备的自主三电极集成电化学生物传感器，用于水中除草剂检测。该传感器在同一硅芯片上集成铂（Pt）、铂黑（Pt Bl）、钨/氧化钨（W/WO3）和铂/氧化铱（Pt/IrO2）工作超微电极，以及 Ag/AgCl 参比电极和 Pt 对电极，采用物理气相沉积和电沉积制备薄膜。超微电极用于检测参与藻类光合与代谢过程...
多种微藻和蓝细菌可通过光合途径将水氧化与质子还原偶联，产生分子氢，从而利用阳光和水生成可再生能源。然而，光合产氢通常是暂时性的，如何提高并延长其持续时间对商业化应用具有重要意义。本文报道了一种培养皿版本的高通量检测方法，用于检测藻类的光合产氢能力。该检测体系由一层含氢感应红杆菌（Rhodobacter capsulatus）的琼脂覆...
本文报道了一种基于磁性纳米粒子（MNP）功能化活细胞在丝网印刷电极表面磁性保留的安培型全细胞除草剂生物传感器。作者证明，包被生物相容性MNP的栅藻（Chlorella pyrenoidosa）微藻细胞可通过永磁体保留在电极表面，并作为快速检测除草剂的传感元件。磁性功能化不影响微藻活力，也不影响其基于光合活性的三嗪类除草剂识别能力。在...
工业排放常使重金属进入内陆水体，并对藻类造成严重破坏；但先前暴露可能使藻类种群产生耐受。由于藻类耐受重金属的机制尚不清楚，本研究分析六价铬对 Dictyosphaerium chlorelloides 生长和光合性能的影响，并探讨其对铬污染的适应机制。结果显示，10 mg/L Cr(VI) 可抑制藻细胞生长和光合性能，72 h 生长...
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...
本文报道了在硼掺杂金刚石电极上构建的全细胞环境生物传感器。将单细胞绿藻 Chlorella vulgaris 用牛血清白蛋白（BSA）包埋，并以戊二醛交联固定于金刚石表面，用于重金属离子检测。金刚石具有宽电位窗口、低背景电流、弱有机吸附和高稳定性，可减轻金属电极常见的污染问题。藻细胞壁富含碱性磷酸酶，在碱性条件下催化 p-硝基苯磷酸...