标准生物需氧量（BOD）分析通常需要5天，而微生物燃料电池（MFC）生物传感器虽可作为替代方法，但以往依赖外部装置，限制了其在偏远无电地区的在线监测应用。本研究开发了一种自供电、可漂浮的生物传感器，用于在线水质监测，无需外部电源和维护。该传感器利用MFC内的电活性微生物产生运行所需能量，能够检测淡水中的尿液污染，并触发视觉和声音提示...
本文开发了一种自供电双室微生物燃料电池（MFC）生物传感器，用于检测含重金属离子水样的总毒性。该传感器以驯化厌氧污泥培养形成的电活性生物膜为识别元件，以葡萄糖为阳极电子供体，以铁氰化钾为阴极电子受体，通过微生物代谢葡萄糖产生电流和电压。实验优化了铁氰化钾浓度、负载电阻和葡萄糖浓度，分别选择 50.0 mM、390 Ω 和 375 m...
水传播疾病已成为全球公共卫生问题，在环境水样中快速、灵敏地检测相关细菌对保障饮用水安全至关重要。传统培养法操作繁琐、耗时长，易产生假阳性，且无法回收活但不可培养（VBNC）微生物。因此，发展了多种用于水传播致病菌快速检测与定量方法，可归为核酸法、免疫法和生物传感器法。本综述总结这些方法的原理与现状：核酸法包括聚合酶链式反应（PCR）...
挥发性有机化合物（VOCs）的低成本、快速检测对回用水水质控制及保护下游回用水处理工艺具有重要意义。本文研究了亚毒性浓度VOCs对生物电化学系统（BES）中大肠杆菌（E. coli）电流输出的影响，以探索其在污水和回用水网络环境传感中的应用。将E. coli培养在碳毡电极上的人工回用水中，以提高检测灵敏度并缩短响应时间；添加生物相容...
针对水污染、过度施肥和污水处理不足等环境问题，本文提出一种基于活绿藻（Chlorella Kessleri）和智能移动实验室（IMOLA）的水质监测方法。该方法同时使用两套 IMOLA 系统，一套用于测量，一套作为参考，以验证测量系统内因污染引起的变化。IMOLA 包含发光二极管（LED），用于刺激固定在生物芯片上的活藻进行光合作用...
生化需氧量（BOD）是评价水体有机污染的重要指标，传统 BOD5 测定需 5 天，难以满足在线监测需求。本研究通过人工构建微生物共培养，开发用于快速测定 BOD 的生物传感器受体元件。作者依据底物特异性和生长曲线筛选酵母菌株，形成 Pichia angusta、Arxula adeninivorans 和 Debaryomyces ...
磷酸盐是生物体内重要的阴离子，也是水体富营养化的关键限制因子，其浓度异常与肾脏疾病、骨代谢障碍及生态环境恶化密切相关。本文综述了磷酸盐生物传感器的研究进展，重点讨论酶法与非酶法传感体系。酶法传感器以磷酸盐作为底物或抑制剂，利用丙酮酸氧化酶（POD）、核苷磷酸化酶（NP）、黄嘌呤氧化酶（XOD）、碱性磷酸酶（ALP）、葡萄糖氧化酶（G...
本文报道了一种新型无标记脱氧核酶（DNAzyme）基石英晶体微天平带耗散监测（QCM-D）生物传感器，用于高灵敏、高选择性地检测Pb2+离子。该传感器将Pb2+特异性GR-5 DNAzyme固定于QCM-D传感表面，并使其与底物修饰的金纳米颗粒（S-AuNPs）杂交。在Pb2+存在下，DNAzyme催化切割底物，使被切割的底物修饰A...
农业、工业和家用化学品的广泛使用增加了全球淡水污染风险，因此迫切需要高效、在线和现场的水质监测分析工具。本研究采用快速原型逐层3D打印技术制备小型单室空气阴极微生物燃料电池（SCMFC），并将其作为连续水质监测生物传感器。当以乙酸作为限速底物时，SCMFC可用作水中化学需氧量（COD）传感器，线性检测范围为3–164 ppm，相对阳...
本文报道了一种结合流动注射分析（FIA）系统的热生物传感器，用于测定水样中的化学需氧量（COD）。该传感器通过测量水样流经含高碘酸（H5IO6）反应柱时氧化反应释放的热量来定量COD。研究以不同浓度葡萄糖溶液作为标准物，并对实际水样进行了测定。结果表明，传感器具有较宽的线性范围（5–3000 mg/L）和较低的检出限（1.84 mg...
本文报道了一种用于水生物毒性检测的新型整合生物传感器。该传感器通过将微生物大肠杆菌与氧化还原介质共同固定于新型氧化还原水凝胶中构建。该水凝胶同时作为大肠杆菌和氧化还原介质的固定基质，由苯醌（BQ）接枝到明胶/二氧化硅杂化水凝胶（GSH）上制备得到，并通过紫外-可见光谱、循环伏安法和电化学阻抗谱进行表征。研究以汞离子（Hg2+）、铜离...
生化需氧量（BOD）是评价水质和有机污染最常用的指标之一，可反映水体中易生物降解有机负荷。传统 BOD5 测定通常需 5 天，且不同实验室结果差异可达约 20%，主要源于接种微生物群落多样性波动。近二十年来，为缩短分析时间并提高可靠性，研究者发展了多种替代技术，包括改进的溶解氧测量、比色/压力法、生物发光细菌、微生物燃料电池、氧化还...
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...
生化需氧量（BOD）是表征水体和废水有机污染的重要参数。本文报道了一种用于快速测定BOD的新型反应器型生物传感器，以固定化微生物细胞（IMC）微球作为识别生物元件，置于完全混合反应器测定室中，替代传统膜型BOD传感器中的生物膜。IMC微球悬浮于水样中，显著降低溶解氧和有机物的传质阻力，并可方便调节微生物用量，克服了传统膜型传感器中生...
本文报道一种基于常见溶解氧探头构建的单抗体安培生物传感器，用于水中大肠杆菌O157:H7的定性检测。抗大肠杆菌O157:H7抗体与辣根过氧化物酶（HRP）偶联后，固定于硝酸纤维素膜上，并通过自制聚氯乙烯（PVC）插入件覆盖在氧探头的聚四氟乙烯（Teflon）膜外。当细菌结合到固定抗体时，酶活性因空间位阻或抗体构象变化而降低，导致氧浓...