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生物傳感器在現實生活的應用
日期：2025-12-07 18:07
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摘要：
生物傳感器在現實生活的應用
近年來，環境污染問題日益嚴重，人們迫切希望擁有一種能對污染物進行連續、快速、在線監測的儀器，生物傳感器滿足了人們的要求。目前，已有相當部分的生物傳感器應用于環境監測中。
水環境監測
生化需氧量(BOD)是一種廣泛采用的表征有機污染程度的綜合性指標。在水體監測和污水處理廠的運行控制中，生化需氧量也是*常用、*重要的指標之一。常規的BOD測定需要5天的培養期，操作復雜、重復性差、耗時耗力、干擾性大，不宜現場監測，所以迫切需要一種操作簡單、快速準確、自動化程度高、適用廣的新方法來測定。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成微生物傳感器用于測量BOD。該BOD生物傳感器能同時**測量葡萄糖和谷氨酸的濃度。測量范圍為0.5-40mg/L，靈敏度為5.84nA/mgL。該生物傳感器穩定性好，在58次實驗中，標準偏差僅為0.0362。所需反應時間為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。并且其菌株可長期干燥保存，浸泡后即恢復活性，為海水中BOD的測定提供了快捷簡便的方法。除了微生物傳感器，還有一種光纖生物傳感器已經研制出來用于測定河水中較低的BOD值。該傳感器的反應時間是15min，這個傳感器系統幾乎不受氯離子的影響，并且不被重金屬所影響。該傳感器已經應用于河水BOD的測定，并且獲得了較好的結果。
NO3離子是主要的水污染物之一，如果添加到食品中，對人體的健康極其有害。測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的硝化**和氧電極組合構成。目前有一種微生物傳感器可以在黑暗和有光的條件下測量硝酸鹽和亞硝酸鹽(NOx-)，它在鹽環境下的測量使得它可以不受其他種類的氮的氧化物的影響。用它對河口的NOx-進行了測量，其效果較好。
此外，還有報道Han等人將假單胞菌固定在抓離子電極上，實時監測工業廢水中三氯乙烯，檢測范圍0.1到4mg/L，檢測時間在l0min內。
(2)大氣環境監測
二氧化硫(S02)是酸雨酸霧形成的主要原因，傳統的檢測方法很復雜。Martyr等人將亞細胞類脂類(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S02形成的酸雨酸霧樣品溶液進行檢測，lOmin可以得到穩定的測試結果。
NOx不僅是造成酸雨酸霧的原因之一，同時也是光化學煙霧的罪魁禍首。研究人員用多孔滲透膜、固定化硝化**和氧電極組成的微生物傳感器來測定樣品中亞硝酸鹽含量，從而推知空氣中NOx的濃度。其檢測極限為0.01xl0負6次方mol/L。