A Low-Cost Electrochemical Cell Sensor Based on MWCNT-COOH/α-Fe
饮用水消毒对消除病原体和预防介水疾病至关重要,但消毒过程会产生多种消毒副产物(DBPs),毒理学研究表明其可能对生物体产生不利影响,且安全性尚未充分评估,亟需系统评价其毒性效应和健康风险。与传统污染物毒性研究方法相比,新兴电化学传感技术具有简便、快速、灵敏等优势,为污染物毒性研究提供了有效手段,但仍存在电极灵敏度不足和成本较高等问题...
饮用水消毒对消除病原体和预防介水疾病至关重要,但消毒过程会产生多种消毒副产物(DBPs),毒理学研究表明其可能对生物体产生不利影响,且安全性尚未充分评估,亟需系统评价其毒性效应和健康风险。与传统污染物毒性研究方法相比,新兴电化学传感技术具有简便、快速、灵敏等优势,为污染物毒性研究提供了有效手段,但仍存在电极灵敏度不足和成本较高等问题...
本文首次提出一种基于大肠杆菌(E. coli)与对苯醌(BQ)快速显色反应的比色-电化学双信号水毒性检测方法。该方法以活体大肠杆菌作为生物催化剂,以对苯醌作为脂溶性电子介体。水样中的毒性物质会抑制大肠杆菌呼吸链和代谢活性,使其还原 BQ 生成对苯二酚(HQ)的能力下降;HQ 与剩余 BQ 结合生成深棕色醌氢醌(HYD),毒性越强颜色...
高血糖常伴随胆固醇异常等多种并发症,因此糖尿病慢病管理中同时监测血糖和胆固醇水平很重要。本研究利用酵母表面展示系统,将米曲霉TI来源的葡萄糖脱氢酶(Gdh1)和色杆菌DS-1来源的胆固醇氧化酶(Cho1)分别高拷贝展示于酿酒酵母细胞表面。随后将上述酵母细胞固定于电极上,构建两种全细胞生物传感器,用于葡萄糖和胆固醇的电化学检测。葡萄糖...
随着硫化物污染加剧,低浓度硫化物的检测成为环境分析中的技术瓶颈。本研究提出一种协同效应策略,将纳米孔金(np-Au)与重组微生物细胞的共催化作用同还原氧化石墨烯(rGO)的优异导电性相结合,用于低浓度硫化物的灵敏检测。作者制备了 rGO/np-Au 复合材料,并将其作为过表达硫化物:醌氧化还原酶(SQR)的重组大肠杆菌(E. col...
病原菌尤其是其抗生素耐药性的简便经济鉴定对人类健康与安全至关重要。大肠杆菌(Escherichia coli, E. coli)的存在被视为水体污染指标,并与人类健康密切相关。本文受细菌表面生物催化启发,开发了一种简单、低成本的比色与电化学生物检测方法,可同时分析大肠杆菌的存在及其相对抗生素耐药水平。该方法以对苯醌(p-benzoq...
水毒性评估对保障人类健康和社会安全具有重要意义,因为越来越多有毒化合物进入水环境。本研究以希瓦氏菌 Shewanella oneidensis MR-1 细胞的电化学活性作为毒性指标,以 3,5-二氯酚(DCP)为模型有毒化合物,开发了一种用于水毒性评估的新型生物传感器。结果表明,水中 DCP 的存在显著抑制三电极体系中 MR-1 ...
细胞固定化是延长微生物寿命的有效方法,并已在多种生物传感器中证明其可行性。本研究以大肠杆菌(E. coli)为模型微生物,分别采用琼脂、明胶、琼脂/明胶混合物、壳聚糖和聚乙烯醇(PVA)作为固定化基质,制备固定化细胞膜,并用于电化学毒性筛查。结果表明,PVA固定化大肠杆菌在pH 7.0磷酸盐缓冲液(PBS)中表现出最高的表观生物活性...
目前开发能真实反映味觉组织感受的高效检测方法具有重要意义。本研究首次制备了一种新型生物传感器,用于研究味蕾组织中受体感知苦味物质的动力学特性。以猪味蕾组织作为传感元件,将三明治型传感膜固定于玻璃碳电极上组装传感器。利用该传感器测定蔗糖辛酸酯、苯甲酰苯甲酸钠和槲皮素刺激相应受体产生的响应电流。结果表明,分析物与其受体的相互作用符合双曲...
本文研究了单介体和双介体体系在基于酵母 Debaryomyces hansenii 的安培型生化需氧量(BOD)生物传感器中的应用。对九种潜在电子传递介体(二茂铁、1,1′-二甲基二茂铁、二茂铁甲醛、二茂铁乙腈、中性红、2,6-二氯酚靛酚、硫黄素、亚甲蓝和铁氰化钾)进行筛选,发现只有二茂铁和中性红能有效作为该真核酵母的电子载体。基于...
金(Au)的地球化学勘探对矿业日益重要。现有 Au 分析通常需将野外样品送至实验室,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)或仪器中子活化分析(INAA)测定,结果往往需数周,延误勘探进程。因此,可用于现场分析的 Au 生物传感器具有重要价值。本研究利用沙门氏菌鼠伤寒血清型中可被 Au(I/III) 复合物选择性诱导的 golTSB...
本文报道了一种用于检测亚砷酸盐的全细胞生物传感器,将细菌遗传工程与电化学读出相结合。该策略利用大肠杆菌天然抗砷机制:亚砷酸盐进入细胞后被选择性识别,并通过抗砷泵排出。作者将亚砷酸盐的胞内识别与电化学信号产生偶联,构建携带遗传回路的大肠杆菌报告菌株,其中β-半乳糖苷酶(β-Gal)的表达受亚砷酸盐可解除阻遏的arsR启动子控制。报告菌...
本文报道了一种高灵敏、高选择性且快速的全细胞电化学生物传感器,用于检测持久性有机氯农药林丹(γ-六氯环己烷,γ-HCH)。作者将编码γ-HCH脱氯化氢酶LinA2的linA2基因克隆并过表达于大肠杆菌BL21(DE3)中,构建林丹降解菌株EcLb,并将其物理吸附固定于电聚合聚苯胺(PANI)膜中。在PANI微环境中,重组大肠杆菌快速...
本文提出一种用于生化需氧量(BOD)快速检测的电化学方法,将大肠杆菌(E. coli)作为生物催化剂、中性红(NR)作为人工电子受体,共固定于玻碳电极(GCE)表面。作者比较了两种电极修饰策略:一种先将 NR 电聚合为聚中性红(PNR)膜,再将 E. coli 与聚乙烯醇接枝4-乙烯基吡啶(gPVP)混合覆盖于 PNR 膜上,得到 ...
镉是环境中常见且危害人体健康的污染物,其检测具有重要意义。本研究以常见潜在致病菌金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)为生物识别元件,探索可用于镉(II)离子传感的代谢标志物。作者考察了0、1.25、2.5、5、10、15、25和50 µg/mL Cd(II)对细菌生长和能量代谢的影响。结果显示,硫醇化合物代谢...
传统活细胞和纯化酶生物传感器常受细胞生长控制、酶纯化复杂及稳定性差等限制。本文首次报道将 viable but nonculturable(VBNC)细胞用于生物传感器制备。作者采用二氧化硅溶胶-凝胶与聚乙烯醇-4-乙烯基吡啶接枝共聚物 PVA-g-P(4-VP) 构成的有机-无机杂化材料固定微生物细胞;干燥后细胞壁受损,形成 VB...
本文报道了一种新型电化学全细胞生物传感器,将严格自养细菌 Leptospirillum ferrooxidans 作为识别元件,Clark 型氧探针作为换能器,用于 Fe2+ 的特异性测定。该菌氧化 Fe2+ 时消耗 O2,因此通过记录氧还原电流的下降实现定量。传感器检出限为 2.4 μmol L−1,灵敏度为 3.94 nA L ...
本文报道了一种由二氧化硅溶胶-凝胶和聚乙烯醇-4-乙烯基吡啶接枝共聚物(PVA-g-P(4-VP))组成的有机-无机杂化材料,用于固定 Trichosporon cutaneum 菌株2.570细胞。包埋于该杂化基质中的细胞可保持长期活力。作者利用共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)研究其长期存活机制,发现胞外材料中形成的关节孢子(ar...