基于微生物燃料电池（MFC）的实时毒性检测通常依赖电流或电压变化，而电化学阻抗谱（EIS）虽可提供内部状态信息，但具有侵入性、扰动性、耗时，并可能影响长期性能。本研究提出一种软传感器方法，作为非侵入式实时手段，在毒性监测过程中评估MFC生物传感器的内部状态。该方法通过数值参数估计实时估算等效电路模型（ECM）参数。流式无膜MFC生物...
传统基于微生物燃料电池的生物传感器通常仅以生物阳极为传感元件，对单一毒性冲击具有较高灵敏度，但难以预警有机物与毒性物质共同冲击。本研究开发了一种顺序流动无膜微生物燃料电池生物传感器（SMFC-Biosensor），同时利用生物阳极和生物阴极作为毒性监测传感元件。结果表明，1.5 mg/L Hg2+、1.0 mg/L 阿维菌素和 1....
微生物燃料电池生物传感器（MFC-biosensor）灵敏度较低，是限制其用于毒性监测的主要瓶颈。已有研究表明外部电阻（Rext）对传感器灵敏度有明显影响，但不同研究结果不一致，原因尚不清楚。本研究旨在观察检测不同类型污染物时Rext对传感器灵敏度的影响，并揭示其微生物学机制。结果表明，MFC-biosensor的最优Rext随污染...
对乙酰氨基酚（APAP）是常用退热镇痛药，过量使用可致肝衰竭，因此需要监测生理APAP水平以避免中毒。本文报道了一种基于硅纳米线（SiNWs）修饰玻璃碳电极（GCE）的高效、选择性电化学APAP传感器。作者通过循环伏安法（CV）和计时电流法（CA）在不同pH及APAP浓度下考察SiNW/GCE的电催化活性。在0.5–13 mmol ...
微生物电化学自提出以来即被认为具有传感潜力，因为微生物可通过代谢级联放大信号，对底物具有一定选择性，并能通过自我复制提高稳定性。其最大挑战是实现微生物与电极表面之间稳定且高效的电子转导。过去数十年，在极化电极上自发形成了一种新的微生物结构——电活性生物膜（EAB）。EAB 可在数十微米尺度上长距离传导电子，并在常规电极表面实现准可逆...
传统以生物阳极为传感元件的微生物燃料电池（MFC）传感器在毒性监测中灵敏度有限，仅适用于厌氧且富有机水体，且在有机物与毒性联合冲击下易出现误报。本研究首次将催化氧还原反应（ORR）的生物阴极作为 MFC 传感器的传感元件用于毒性监测。结果表明，生物阴极传感元件的灵敏度（7.4±2.0–67.5±4.0 mA %-1 cm-2）显著高...
在水体污染物监测中，维持水质安全至关重要。微生物燃料电池（MFC）传感器作为一种可持续、在线的电化学微生物生物传感器，已分别用于生化需氧量（BOD）和毒性监测。然而，背景有机物浓度对 MFC 传感器毒性监测的影响尚不明确，也缺乏避免 BOD 与毒性联合冲击造成信号干扰的有效策略。本研究系统考察了 BOD 与毒性联合冲击引起的信号干扰...
海洋环境退化尤其受烃类污染影响，已成为欧洲当局关注的问题。传统总毒性评估方法（ISO 11348 标准）不适合港口、浴场等原位监测场景。为此，细菌生物传感器成为合适工具。本文报道一种用于原位毒性监测的创新生物发光生物传感器，其核心是将野生海洋发光菌 Aliivibrio fischeri ATCC® 49387™包埋于琼脂糖基质中，...
本研究面向环境水污染监测，报道了一种用于在线检测重金属和总毒性的多通道生物发光细菌生物传感器Lumisens3的构建与概念验证。该固定相装置可连续分析水污染，并允许将任意诱导型或组成型生物发光菌株固定于可移除多孔卡中。其技术设计包括四个主要部分：（1）专用可移除卡含64个深3 mm的孔，排列于8条流道中，用于固定细菌；（2）该卡置于...