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生物傳感器在現(xiàn)實(shí)生活的應(yīng)用
日期：2026-04-03 05:35
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摘要：
生物傳感器在現(xiàn)實(shí)生活的應(yīng)用
近年來(lái)，環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，人們迫切希望擁有一種能對(duì)污染物進(jìn)行連續(xù)、快速、在線監(jiān)測(cè)的儀器，生物傳感器滿足了人們的要求。目前，已有相當(dāng)部分的生物傳感器應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)中。
水環(huán)境監(jiān)測(cè)
生化需氧量(BOD)是一種廣泛采用的表征有機(jī)污染程度的綜合性指標(biāo)。在水體監(jiān)測(cè)和污水處理廠的運(yùn)行控制中，生化需氧量也是*常用、*重要的指標(biāo)之一。常規(guī)的BOD測(cè)定需要5天的培養(yǎng)期，操作復(fù)雜、重復(fù)性差、耗時(shí)耗力、干擾性大，不宜現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，所以迫切需要一種操作簡(jiǎn)單、快速準(zhǔn)確、自動(dòng)化程度高、適用廣的新方法來(lái)測(cè)定。目前，有研究人員分離了兩種新的酵母菌種SPT1和SPT2，并將其固定在玻璃碳極上以構(gòu)成微生物傳感器用于測(cè)量BOD。該BOD生物傳感器能同時(shí)**測(cè)量葡萄糖和谷氨酸的濃度。測(cè)量范圍為0.5-40mg/L，靈敏度為5.84nA/mgL。該生物傳感器穩(wěn)定性好，在58次實(shí)驗(yàn)中，標(biāo)準(zhǔn)偏差僅為0.0362。所需反應(yīng)時(shí)間為5到l0min。還有一種新的微生物傳感器，用耐高滲透壓的酵母菌種作為敏感材料，在高滲透壓下可以正常工作。并且其菌株可長(zhǎng)期干燥保存，浸泡后即恢復(fù)活性，為海水中BOD的測(cè)定提供了快捷簡(jiǎn)便的方法。除了微生物傳感器，還有一種光纖生物傳感器已經(jīng)研制出來(lái)用于測(cè)定河水中較低的BOD值。該傳感器的反應(yīng)時(shí)間是15min，這個(gè)傳感器系統(tǒng)幾乎不受氯離子的影響，并且不被重金屬所影響。該傳感器已經(jīng)應(yīng)用于河水BOD的測(cè)定，并且獲得了較好的結(jié)果。
NO3離子是主要的水污染物之一，如果添加到食品中，對(duì)人體的健康極其有害。測(cè)量氨和硝酸鹽的微生物傳感器，多是用從廢水處理裝置中分離出來(lái)的硝化**和氧電極組合構(gòu)成。目前有一種微生物傳感器可以在黑暗和有光的條件下測(cè)量硝酸鹽和亞硝酸鹽(NOx-)，它在鹽環(huán)境下的測(cè)量使得它可以不受其他種類(lèi)的氮的氧化物的影響。用它對(duì)河口的NOx-進(jìn)行了測(cè)量，其效果較好。
此外，還有報(bào)道Han等人將假單胞菌固定在抓離子電極上，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工業(yè)廢水中三氯乙烯，檢測(cè)范圍0.1到4mg/L，檢測(cè)時(shí)間在l0min內(nèi)。
(2)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)
二氧化硫(S02)是酸雨酸霧形成的主要原因，傳統(tǒng)的檢測(cè)方法很復(fù)雜。Martyr等人將亞細(xì)胞類(lèi)脂類(lèi)(含亞硫酸鹽氧化酶的肝微粒體)固定在醋酸纖維膜上，和氧電極制成安培型生物傳感器，對(duì)S02形成的酸雨酸霧樣品溶液進(jìn)行檢測(cè)，lOmin可以得到穩(wěn)定的測(cè)試結(jié)果。
NOx不僅是造成酸雨酸霧的原因之一，同時(shí)也是光化學(xué)煙霧的罪魁禍?zhǔn)住Ｑ芯咳藛T用多孔滲透膜、固定化硝化**和氧電極組成的微生物傳感器來(lái)測(cè)定樣品中亞硝酸鹽含量，從而推知空氣中NOx的濃度。其檢測(cè)極限為0.01xl0負(fù)6次方mol/L。