追踪联合国可持续发展目标6.1“实现人人公平获得安全可负担饮用水”的进展，需要开发简单、低成本的水质监测工具。合成生物学快速发展，有望通过从自然界分离DNA编码的传感元件并重新组装，构建可现场部署的“生物传感器”，用于检测致病性或化学性水污染物。本文概述了合成生物学支持的水质监测策略，并将其与既往用于检测三种优先污染物（粪源病原菌、...
生物传感器正在科学中开辟新的应用空间，其发展将显著提升娱乐水和饮用水源水中微生物检测能力，从而保护公众健康。生物传感器的进步主要源于分子生物学过程的发展及其与工程技术的结合，纳米工程和材料科学的进展也为生物传感器开辟了许多新途径。这些多学科技术被引入传感器领域，主要源于对更快速、高准确、高灵敏、高特异传感器的需求，同时希望具备稳健部...
蓝藻毒素由水体中有害蓝藻水华产生，营养盐富集由人类活动和自然条件导致。淡水与咸淡水体中最常见的是微囊藻毒素（MCs）。MC污染水对人类健康、环境可持续性和水生生物构成严重风险，因此需监测常见MC。由于纯标准品缺乏，检测和定量有时困难。蛋白磷酸酶抑制试验、酶联免疫吸附试验、高效液相色谱、液相色谱-质谱和生物传感器等用于检测和定量。没有...
开发实时、便携、低成本的病原菌传感器非常重要，因为酶联免疫吸附测定（ELISA）和聚合酶链反应（PCR）等常规方法成本高、耗时长且需要专业人员操作。本文报道一种基于互指电极（IDE）阵列的便携式、低成本阻抗生物传感器，以大肠杆菌（E. coli）为模型展示其可行性。通过在 IDE 表面修饰大肠杆菌外膜蛋白（OMP）Ag1 适配体，调...
水污染已成为影响人类与环境健康的全球性问题，经过处理的水中仍可能检出种类复杂、浓度极低的污染物。为满足水资源管理对连续、高效监测的需求，生物传感器可将生物识别元件与换能器结合，实现对目标分子的高选择性、快速和灵敏检测。本文是一篇关于用于水质监测的DNA基纳米生物传感器的微型综述，重点介绍DNA作为识别元件和纳米结构构建模块的优势，包...
污染水中可生物降解有机物（BOM）的定量对基于生物降解的废水处理和水环境管理至关重要。与传统五日生化需氧量（BOD5）相比，微生物燃料电池（MFC）传感器以库仑产率为信号，可在数小时内快速、较准确地评估 BOM。本研究提出基于部分库仑产率（P-CY）的新计算方法，以电压采集达到最大电压下降率点作为截止点，进一步缩短测量时间。标准葡萄...
生物电化学系统（BES）因在废水处理、发电和环境污染物监测中的环境友好应用而受到广泛关注。近十年来，微生物燃料电池（MFC）、微生物电解池（MEC）、微生物脱盐池、酶燃料电池和微生物太阳能池等BES变体被深入研究。这类微生物生物电催化系统相比现有分析技术，具有可在现场、宽环境条件下以最少人工干预运行的优势，因而具备不可替代性和经济可...