生物发光技术已广泛应用于生物传感器，其中天然发光细菌费氏弧菌（Vibrio fischeri）常用于水毒性分析。本研究评估了两种新克隆的甲虫荧光素酶用于大肠杆菌“光关闭”（light off）毒性生物传感器的适用性：Macrolampis 萤火虫荧光素酶和 Pyrearinus termitilluminans 叩头虫荧光素酶。结果...
本文报道了通过基因工程构建发光磁细菌（BL-MTB）并将其集成到微流控分析装置中，形成便携式毒性检测系统。作者将 Magnetospirillum gryphiswaldense MSR-1 菌株改造为组成型表达红色发光素酶（CBR），其生物发光信号与细菌活力直接相关。利用细菌自身磁性作为“天然执行器”，可在芯片内将细胞从反应区转移...
本研究针对溪流水中有毒化学物质的环境风险评估，开发了一种基于硫氧化细菌（SOB）的连续式生物传感器。该传感器利用 SOB 在有氧条件下氧化单质硫颗粒生成硫酸，使体系电导率（EC）升高、pH 降低；当存在有毒化学物质时，SOB 活性受到抑制，EC 下降、pH 回升，从而通过监测 EC 和 pH 变化实现毒性检测。结果表明，该传感器可检...
极化曲线对基于微生物燃料电池（MFC）的生物传感器检测毒性组分至关重要。本研究在非毒性条件以及分别添加不同浓度镍、苯草丹、十二烷基硫酸钠（SDS）和铁氰化钾的条件下测定MFC极化曲线。实验结果表明，毒性组分会改变电活性细菌的代谢与电子传递，使极化曲线发生位移。作者采用Butler-Volmer-Monod（BVM）模型及扩展BVM模...
毒性测试正成为环境风险评估的重要工具。本文报道了一种基于硫氧化细菌（SOB）代谢特性的生物传感器，用于检测水体中的毒性化学物质。该传感器利用 SOB 在好氧条件下将单质硫氧化为硫酸的代谢能力：反应生成硫酸根和质子，使培养液电导率（EC）升高、pH 降低。研究将 SOB 生物传感器以半连续模式运行，即 1 min 快速进料和 29 m...
本文开发了一种基于电化学技术、成本低的全细胞生物传感器，用于检测酚和硝基酚的毒性。该方法利用毒物对微生物呼吸链活性的抑制效应，以铁氰化钾为电子介质，通过计时电流法测量悬浮微生物代谢产生的亚铁氰化物在微电极上的再氧化电流。将电流信号直接转化为呼吸抑制率，并采用50%抑制浓度（IC50）作为毒性定量指标。研究采用大肠杆菌、阴沟肠杆菌、粪...
目前描述微生物燃料电池（MFC）极化曲线的模型未能表征毒性组分的影响。本文在生物电化学模型与酶抑制动力学结合的基础上，对用于毒性检测的 MFC 生物传感器极化曲线模型进行修正，以描述四种毒性作用类型。为获得稳定且高灵敏的传感器，需要控制阳极过电位。基于非毒性条件下的实验数据和参数值，对四个修正模型进行模拟，预测使传感器最敏感的过电位...
基于发光细菌的生物传感器可能是监测地表水和饮用水化学质量与安全的重要工具。本综述概述了携带细菌荧光素酶基因luxCDABE的重组菌株，这些菌株可用于水质在线生物传感器。已有多种细菌菌株被报道用于检测DNA损伤、蛋白损伤、膜损伤、氧化应激、有机污染物和重金属等毒性参数。多数lux菌株的检出限在毫克/升至微克/升范围，化合物特异性菌株通...
发光细菌生物报告器通常将细菌生物发光基因 luxCDABE 作为报告元件，与应激响应启动子融合作为感应元件；当环境胁迫或诱导化学物激活启动子时，产生剂量依赖性生物发光信号。为提高发光生物报告器性能，本研究将发光杆菌 Photorhabdus luminescens 的 luxCDABE 拆分为两个较小功能单元：编码荧光素酶、催化发光...
本研究开发了一种基于硫氧化细菌（SOB）的新型毒性检测方法，用于快速、可靠地检测水体中的有毒化学物质。该方法利用 SOB 在氧气存在下氧化元素硫颗粒生成硫酸的能力，使反应体系电导率（EC）升高、pH 下降。当有毒化学物质存在时，SOB 的硫氧化活性受到抑制，导致 EC 降低和 pH 升高，因此可通过连续监测 EC 和 pH 的变化来...
生物传感器将电化学、光学、声学等测量技术与生物识别系统相结合，在临床医学、环境监测和工业过程控制中具有广泛应用。本文综述了生物传感器的基本原理、工作模式、性能要求和当前发展趋势，并简述林肯技术公司开发的 MICREDOX 新方法。该方法以完整微生物细胞为生物催化元件，用可溶性氧化还原介质铁氰化钾替代氧气作为终端电子受体，通过库仑法测...