本研究提出利用自供电微生物燃料电池（MFC）生物传感器检测废水中的生物毒性。针对现有 MFC 生物传感器难以区分不同污染物的问题，作者利用阳极生物膜的适应性，将电活性细菌（EAB）在三维多孔碳毡阳极上培养，并在培养过程中加入模型毒物，形成对特定毒物具有耐受性的阳极生物膜。研究以 Pb2+ 和新霉素硫酸盐（NS）为模型毒物，在 MFC...
微生物生物传感器可为环境毒性监测提供比经典分析更快、更灵敏的替代方案，但细菌通常依赖生物膜与电极连接，存在固定不均匀、器件制备周期长等问题。本研究提出一种可控且可重复的电活性细菌修饰电极制备方法：先将大肠杆菌包埋于纤维素基质中固定于丝网印刷工作电极，再在铁氰化物和葡萄糖存在下对电极施加极化并干燥，使细菌快速适应细胞外电子传递。该方法...
由于多数毒性风险评估基于单一物种试验，外推到生态系统评估存在不确定性。本文开发了一种基于混合微生物的介导型微生物电化学生物传感器，利用微电极阵列（MEA）进行水中毒性检测。为调动混合微生物参与电子传递并放大电流，采用1,4-苯醌（BQ）作为脂溶性介质介导胞内代谢；同时采用亲水性K3[Fe(CN)6]作为胞外电子受体，将氢醌（HQ）电...
针对快速毒性检测对电极的高要求，本文手工制备了一种稳定、灵敏且低成本的微电极阵列（MEA）。以混合微生物为生物催化剂、铁氰化钾（K3[Fe(CN)6]）为电子介体，通过与大块电极和单微电极对比，评价了所制备MEA在检测3,5-二氯酚（3,5-DCP）毒性中的优势。在450 mV恒电位下，电流可在10 s内达到稳态。进一步验证了MEA...
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...
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...