CN103512938A - 一种可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器，它包括工作电极、对电极、参比电极、电解池；所述工作电极为高分子固定的微生物电极，所述高分子固定的微生物电极为电极和包覆在电极外的高分子细菌混合层；所述高分子材料为明胶或壳聚糖，所述细菌为大肠杆菌和/或酵母菌，所述电极为玻碳电极、金电极、铂电极或硼掺杂金刚石薄膜电极。本发明还公开了可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器的装置。本发明的电化学传感器可即时监测水体生物毒性的改变和检测水体生物毒性大小，达到即时、在线、连续的检测，具有分析灵敏度高、成本低廉、操作简单、便于携带等特点。
Description
技术领域
本发明属于环境监测技术领域，具体地涉及一种可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器及其装置。
背景技术
随着近代工业的发展，日益增多的环境污染给水生态系统造成了很大的冲击，对其进行毒性检测已经成为评价水环境质量的重要环节。目前，用于污染物毒性测试的方法主要有理化方法和生物学方法。理化方法诸如液相色谱、原子吸收光谱等，可以精确定量分析某一种或某一类污染物的含量；但污染物对生态系统的综合影响往往不是每种单一物质毒性的简单相加，因此这些方法不能直接、全面地反映有毒物质对环境的综合影响。生物学方法是通过检测毒性物质对生物生理行为的改变，进而反映水体毒性大小，其能较全面地反映废水中复合污染物的联合毒性作用，并能充分了解各种环境因子(如pH值、温度、溶解度等)对污染物毒性效应的具体影响，有很大的优势。因此，在水污染研究中，作为常规理化方法的有效补充，使用生物学方法进行生物毒性检测已经成为监测和评价水体环境质量的重要手段之一。
微生物实验本身具有实验周期短、对环境变化灵敏、成本低廉等特点，其特别适合用来进行生物毒性检测。目前应用最广泛的微生物实验是，作为国标方法的发光细菌法检测生物毒性，通过检测有毒物质对发光细菌发光强度的抑制效果来反应水体毒性大小，该方法较成熟，市场上也有一系列的相关仪器问世；但其检测易于被水体本身的浊度影响，并且仪器成本较高。此外，还有通过微生物生化需氧量来判断污染的程度；但生物需氧量通常需要将水样充满完全密闭的溶解氧瓶中，在20℃的暗处培养5d，这样会使得生物毒性的检测滞后，人们不能及时对疑似毒性水体进行控制。
电化学法具有灵敏度高、易于在线检测、与现代分析仪器兼容性好等特点，利用电化学方法来进行即时监测及检测水体生物毒性有着广泛的应用前景，受到越来越多的关注。因此，需要提供一种新型的检测水体生物毒性的电化学传感器。
发明内容
本发明要解决的的第一个技术问题是提供一种可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器；它包括工作电极、对电极、参比电极、电解池；所述工作电极为高分子固定的微生物电极；它可进行即时监测水体生物毒性的改变和检测水体生物毒性大小，达到即时、在线、连续的检测，具有分析灵敏度高、成本低廉、操作简单、便于携带等特点。
本发明要解决的第二个技术问题是提供一种可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器的装置。
为解决上述技术问题，本发明提供一种可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器，它包括工作电极、对电极、参比电极、电解池；
所述工作电极为高分子固定的微生物电极，所述高分子固定的微生物电极为电极和包覆在电极外的高分子细菌混合层，所述高分子细菌混合层是高分子材料溶液、细菌和交联剂的混合物；所述高分子材料为明胶或壳聚糖，所述细菌为大肠杆菌和/或酵母菌，所述电极为玻碳电极、金电极、铂电极或硼掺杂金刚石薄膜电极；
所述电解池中加入细菌呼吸营养溶液。
对电极和参比电极可分别选自常用的对电极和参比电极。例如，对电极为铂电极、碳对电极等；参比电极为银/氯化银电极、甘汞电极等。
细菌呼吸营养溶液为常规选取即可。例如，本申请中使用的细菌呼吸营养溶液为pH=7.0、0.01M磷酸盐缓冲液中含有10mmol/L乳酸钠、10mmol/L丁二酸钠、10mmol/L葡萄糖。
进一步地，该电化学传感器监测和检测水体生物毒性时，通过在恒电压计时电流实验模式下，设定工作电压，待背景电流稳定后，加入苯醌，电流经变化后逐渐平稳，之后加入待检测液记录电流的改变，进行即时监测和检测水体的生物毒性。
优选地，加入苯醌至苯醌浓度为0.1mM~1.0mM。
进一步地，设定工作电压为0.2v~0.7v。
优选地，所述电极经过特殊方法制备，使得检测时不需要再添加任何试剂的电极，为无试剂型电极；所述无试剂型电极是将玻碳电极、金电极、铂电极或硼掺杂金刚石薄膜电极进行处理后得到的电极；所述处理是取0.1g~1.0g憎水性高分子材料和0.1~0.5g苯醌溶于10ml四氢呋喃或氯仿中，搅拌均匀，将该溶液滴涂在抛光过的电极上，得到无试剂型电极。
使用无试剂型电极的工作电极，称为高分子固定的无试剂型微生物工作电极，简称无试剂型工作电极。
优选地，所述憎水性高分子材料为聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚苯乙烯。
进一步地，该电化学传感器监测和检测水体生物毒性时，通过在恒电压计时电流实验模式下，设定工作电压，待背景电流稳定后，加入待检测液，记录电流的改变，进行即时监测和检测水体的生物毒性。
优选地，所述高分子材料溶液是高分子材料溶解在磷酸盐缓冲液中得到的质量浓度为10mg/ml~100mg/ml的溶液。
优选地，所述细菌的菌液稀释20倍后在600nm处的吸光度为0.4~0.8。
优选地，所述高分子材料溶液与细菌菌液按体积比为1:3~3:1混合。
优选地，当所述细菌为大肠杆菌和酵母菌时，两者的菌液体积比为5:1~1:5。
可选用常用的交联剂对高分子材料溶胶与细菌菌液进行交联。优选地，所述交联剂是醛类交联剂。更优选地，所述交联剂是戊二醛、甲醛或乙二醛。最优选地，所述交联剂为2.5%戊二醛。
进一步地，所述工作电极是通过下列步骤制备的：
1）将高分子材料在20℃~80℃条件下溶解在磷酸盐缓冲液中，得到质量浓度为10mg/ml~100mg/ml的高分子材料溶液；
2）将所述高分子材料溶液与细菌菌液按体积比为1:3~3:1的比例混合均匀，得到高分子材料与细菌的混合液；
3）取步骤2）的混合液，滴加于电极或无试剂型电极上，单位面积滴涂量为5~40μL/cm2，干燥，然后浸入交联剂中进行交联处理，之后用磷酸盐缓冲液清洗，干燥，得到工作电极。
所述交联处理可选用常用的交联剂对高分子材料溶胶与细菌菌液进行交联。优选地，交联剂是醛类交联剂。更优选地，交联剂是戊二醛、甲醛或乙二醛。最优选地，交联处理是将滴加了混合液的电极浸入2.5%戊二醛的水溶液中3～5分钟后取出。
选取使用的磷酸盐缓冲液为本领域的公知常识，通常pH为6.0~8.0，浓度为0.01M。
若要更精准的确定毒性的大小，可在加入苯醌溶液之后，待电流平稳后，记录此时的稳态电流为i1，加入待检测溶液后的稳态电流为i2，通过计算加入待检测溶液前后，电流的抑制率进行判断，抑制率公式为：
抑制率（%）=1-i2/i1，
其他条件相同，若仅改变待检测溶液的种类，抑制率越大，表明毒性越大；抑制率越小，表明毒性越小。
在建立三电极体系的电化学检测装置时，所述微生物电极与电解池之间用橡胶密封圈，工作电极的外径不小于橡胶密封圈的外径。
本发明的可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器的原理是：作为电子介体的苯醌，可以被微生物的呼吸作用还原为酚，所述酚是一种具有电化学活性的物质，能够在一定电压下进行电化学氧化，再生成醌，并且产生电化学氧化电流信号。所述酚的电化学氧化电流信号与微生物的呼吸作用强度成正向关系；当水中存在有毒物质时，对微生物产生毒害作用，抑制微生物的呼吸作用，进而会使呼吸作用产生的酚的电化学氧化电流信号减弱，通过监测电流信号的改变及其大小，便可反应水体中毒性物质生物毒性的改变与大小。
为解决上述技术问题，本发明提供可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器的装置，包括：盒体1、盒盖2、电解池3、丝网印刷电极4、便携式电化学工作站5；其中，电解池3、丝网印刷电极4、便携式电化学工作站5放置在盒体1内；所述丝网印刷电极4的工作电极为高分子固定的微生物电极或高分子固定的无试剂型微生物电极。
进一步地，该装置还包括放置在盒体1内的数据线6。
在使用时，将样品经电解池3上的样品进样口加入电解池3中。丝网印刷电极4的一端插入电解池3中，另一端经数据线6连接至便携式电化学工作站5的一端。便携式电化学工作站5的另一端连接至数据处理系统7，以便处理数据。
更方便地，便携式电化学工作站5为便携式即插式工作站，即它的一端设置有与丝网印刷电极4相应的接触端，这样无需数据线6，就可将丝网印刷电极4和便携式即插式电化学工作站5相连，操作更简便。
本发明具有以下优点：
1、本发明的电化学传感器可即时监测水体生物毒性的改变和检测水体生物毒性大小，达到即时、在线、连续的检测，具有分析灵敏度高、成本低廉、操作简单、便于携带等特点。
2、本发明中提出的固定电子介体-苯醌于微生物电极于一体的方法，即使用无试剂型工作电极的电化学传感器，省去了向溶液中加入苯醌并等待电流稳定的步骤，缩短了检测的步骤，同时还减少了苯醌的消耗量，这样能避免苯醌对检测样品或者参比电极的污染等等，且易于电化学传感器的仪器化和现场检测，易于检测设备的小型化、便携化，提高检测的方便性及速度，可以用于无试剂的检测，并可作成一次性电极使用。
3、与CellSense传感器把大肠杆菌直接滴在电极上干燥后用多孔膜盖住相比，本发明的电化学传感器采用具有良好生物兼容性的明胶和壳聚糖作为菌体的固定物质，使其与大肠杆菌和/或酵母菌进行混合，提供给菌体良好的生物微环境，有效的保持了菌体活性，本发明的电化学传感器的电极寿命至少可以达到一个月。
4、从传感器的可修饰性上来说，CellSense传感器的可修饰性不强，因为菌体是直接涂在电极上的；而本发明的电化学传感器，可以针对明胶或壳聚糖进行一些修饰，来进一步提高电极的性能。例如，可以通过在明胶或壳聚糖中分散纳米颗粒来修饰微生物电极，以加快微生物与电极之间的电子传递，为微生物提供更优良的微环境，进一步提高传感器的性能。
5、在进行水体生物毒性检测时，只需本发明的电化学传感器的装置即可完成检测，方便快捷。
附图说明
图1是本发明的可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器进行即时监测和检测水体生物毒性的原理示意图；
图2为实施例1的水体毒性即时监测图；
图3为实施例1的水体毒性检测图；
图4为实施例1、2、3、4的毒性检测结果比较；
图5为实施例5的水体毒性检测图；
图6为实施例实施例5、6、7的毒性检测结果比较；
图7为实施例8的水体毒性检测图；
图8为实施例8、9、10、11的毒性检测结果比较；
图9为实施例12的水体毒性检测图；
图10为实施例12、13、14、15的水体毒性检测结果比较；
图11为实施例16的水体毒性检测曲线；
图12为实施例16、17、18、19的水体毒性检测结果比较；
图13为实施例20的水体毒性检测曲线；
图14为实施例20、21、22、23的水体毒性检测结果比较。
图15为实施例26的水体毒性检测曲线；
图16为实施例27的水体毒性检测曲线；
图17为实施例28的水体毒性检测曲线；
图18为实施例29的水体毒性检测曲线；
图19为实施例30的水体毒性检测曲线；
图20为实施例33的电化学传感器装置的示意图；
图21为工作电极的示意图；
图22为电化学传感器装置的工作连接示意图；
图23为使用便携式即插式电化学工作站时的示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明进行进一步说明。
图1是本发明的可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器进行即时监测和检测水体生物毒性的原理示意图。
实施例1
一种可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器：
一、高分子固定的微生物电极的制备
将市售的片状玻碳（glassy carbon，GC）用1000目金相砂纸打磨10分钟后，依次用0.3μM、0.15μM、0.01μm α-Al2O3抛光成镜面，再依次用10ml的去离子水（本发明中的各实施例中所用的水均由Millipore Milli-Q纯水仪制备）、乙醇、丙酮各超声10分钟，置于空气中晾干，得到抛光成镜面的片状玻碳（0.7cm×0.7cm）作为平板电极基底。
大肠杆菌培养液为在50ml去离子水中，加入0.25g氯化钠、0.15g酵母菌提取物和0.5g蛋白胨。用0.1M氢氧化钠调节培养液浓度为pH=7.0后，在高压灭菌锅中灭菌。
用磷酸氢二钠、磷酸二氢钠和水配制pH=7.0、0.01M磷酸盐缓冲液。
用接种环取定量大肠杆菌（E.coli）纯菌种（中国科学院理化技术研究所抗菌中心提供）接种于50ml细菌培养液，在37℃恒温摇床中培养16小时，然后在5000rpm下，离心10分钟得到湿菌体，然后用磷酸盐缓冲液冲洗、离心10分钟两次，最后得到的湿菌体根据其在紫外分光光度计测试在600nm处的吸光度值，用磷酸盐缓冲液调节，使稀释了20倍的菌液的吸光值达到0.4~0.8。
称取0.05g明胶，在37℃下溶解在1ml、0.01M的磷酸盐缓冲液中，得到明胶溶液，将所述的明胶溶液与所述的菌液按1:1的比例混合均匀，得到明胶与大肠杆菌的混合溶液。取8μL所述的混合溶液，滴加于抛光过的玻碳平板电极上，在室温下干燥。然后浸入2.5%戊二醛的水溶液中5分钟，取出后用pH=7.0、0.01M磷酸盐缓冲液清洗两次，室温干燥，得到所述的明胶固定的大肠杆菌微生物电极。
二、电化学传感器用于即时监测和检测水体生物毒性
三电极体系的电化学检测装置的组装：
在一底部有圆形小孔的电解池的底部外面，通过一个不锈钢架子固定有一所述的明胶固定微生物的电极，在该明胶固定微生物的电极的另一面相接有一不锈钢底板；所述明胶固定微生物的电极与所述电解池之间用橡胶密封圈（橡胶密封圈的外径不大于工作电极的边长，垫圈直径为3mm）进行密封；将作为对电极的铂电极和作为参比电极的银/氯化银电极置于所述电解池之中，以所述的明胶固定微生物的电极作为工作电极；电化学检测装置组装完成后，由下到上依次为不锈钢底板、工作电极、橡胶密封圈、电解池。
细菌呼吸作用的营养溶液为pH=7.0、0.01M磷酸盐缓冲液中含有10mmol/L乳酸钠、10mmol/L丁二酸钠、10mmol/L葡萄糖。
1、对水体毒性的即时监测
将实施例1制备的微生物电极作为工作电极，铂电极为对电极，银/氯化银（Ag/AgCl）电极作为参比电极的三电极体系的电化学检测装置通过电机线与电化学工作站（美国普林斯顿Potetentiostat/Galvanostat Model 263A）连接。向所述的三电极体系的电化学检测装置的电解池中加入10ml细菌呼吸作用的营养溶液，确保所述的参比电极和对电极的前端浸入液面下，在稳定的电磁搅拌下进行恒电压计时电流实验，将电化学工作站设定为恒电压计时电流实验模式，实验参数设定工作电压为0.31V（vs.Ag/AgCl），开始恒电压计时电流实验，待背景电流稳定后，加入苯醌溶液，加入后体系中苯醌浓度为0.4mM，电流急剧上升，然后慢慢下降，待电流逐渐平稳后，加入Cu2+至Cu2+在体系中的浓度为40μg/ml，记录电流的改变。
如图2中所示，可以看到加入Cu2+后20秒内稳态电流迅速降低，表明制备的电极可以在很短的时间内显示水体中毒性物质浓度的突变。
2、对重金属离子生物毒性评价
将实施例1制备的微生物电极作为工作电极，铂电极为对电极，银/氯化银（Ag/AgCl）电极作为参比电极的三电极体系的电化学检测装置通过电机线与电化学工作站连接。向所述的三电极体系的电化学检测装置的电解池中加入10ml配好的营养溶液，确保所述的参比电极和对电极的前端浸入液面下，在稳定的电磁搅拌下进行恒电压计时电流实验，将电化学工作站设定为恒电压计时电流实验模式，实验参数设定工作电压为0.31V（vs.Ag/AgCl），开始所述的恒电压计时电流实验，待背景电流稳定后，加入苯醌溶液，加入后体系中苯醌浓度为0.4mM，电流急剧上升，然后慢慢下降，待电流逐渐平稳后，加入Cu2+至Cu2+在体系中的浓度为80μg/ml，记录电流的改变，如图3中所示。
使用抑制率来计算加入的Cu2+的生物毒性大小，抑制率公式为：
抑制率（%）=1-i2/i1，
加入重金属离子前的电流为i1，加入重金属离子后的稳态电流i2。通过计算，Cu2+的抑制率为41.92%。
实施例2
操作方法和步骤同实施例1中的对重金属离子生物毒性评价，唯一的变化是：向体系中加入Hg2+至Hg2+在体系中的浓度为80μg/ml，检测80μg/ml的Hg2+的生物毒性大小，通过计算，Hg2+的抑制率为71.9%，
实施例3
操作方法和步骤同实施例1中的对重金属离子生物毒性评价，唯一的变化是：向体系中加入Zn2+至Zn2+在体系中的浓度为80μg/ml，检测80μg/ml的Zn2+的生物毒性大小，通过计算，Zn2+的抑制率为31.17%，
实施例4
操作方法和步骤同实施例2中的对重金属离子生物毒性评价，唯一的变化是：向体系中加入Ni2+至Ni2+在体系中的浓度为80μg/ml，检测80μg/ml的Ni2+的生物毒性大小，通过计算，Ni2+的抑制率为28.4%，。
图4为实施例1、2、3、4中Cu2+、Hg2+、Zn2+、Ni2+的毒性检测结果比较，从图中可以看出，相同条件下，Hg2+造成的生物毒性最大，Cu2+次之，Zn2+和Ni2+较小。
实施例5
操作方法和步骤同实施例1中的对重金属离子生物毒性评价，唯一的变化是：向体系中加入Cu2+与Zn2+的混合物（Cu2+与Zn2+的浓度都为40μg/ml）检测Cu2+与Zn2+的混合物的生物毒性大小，通过计算，抑制率为66.2%，如图5中所示。
实施例6
操作方法和步骤同实施例1中的对重金属离子生物毒性评价，唯一的变化是：向体系中加入Cu2+与Ni2+的混合物（Cu2+与Ni2+的浓度都为40μg/ml）检测Cu2+与Ni2+的混合物的生物毒性大小，通过计算，抑制率为60.6%，
实施例7
操作方法和步骤同实施例1中的对重金属离子生物毒性评价，唯一的变化是：向体系中加入Zn2+与Ni2+的混合物（Zn2+与Ni2+的浓度都为40μg/ml）检测Zn2+与Ni2+的混合物的生物毒性大小，通过计算，抑制率为27.6%，
图6为实施例5、6、7中Cu2+和Zn2+、Cu2+和Ni2+、Zn2+和Ni2+的毒性检测结果比较，从图中可以看出，相同条件下，Cu2+和Zn2+造成的生物毒性最大，Cu2+和Ni2+次之，Zn2+和Ni2+较小。
实施例8
一种可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器：
一、高分子固定的微生物电极的制备
将市售的片状金用1000目金相砂纸打磨10分钟后，依次用0.3μM、0.15μM、0.01μmα-Al2O3打磨，再依次用10ml的去离子水、乙醇、丙酮各超声10分钟，置于空气中晾干，然后在1mol/L硫酸溶液中，在-0.5v到2v范围内，扫速100mv/s进行循环伏安扫描3分钟，以消除表面可能存在的金的氧化物，最后用去离子水冲洗干净，室温下晾干，得到的片状金（0.7cm×0.7cm）作为平板电极基底。
细菌培养液为在50ml去离子水中，加入0.25g氯化钠、0.15g酵母菌提取物和0.5g蛋白胨，用0.1M氢氧化钠调节培养液浓度为pH=7.0后，在高压灭菌锅中灭菌。
用磷酸氢二钠、磷酸二氢钠和水配制pH=7.0、0.01M磷酸盐缓冲液。
用接种环取定量大肠杆菌（E.coli）纯菌种接种于50ml细菌培养液，37℃下，在恒温摇床中培养16小时，然后在5000rpm下，离心10分钟得到湿菌体，然后用磷酸盐缓冲液冲洗、离心10分钟两次，最后得到的湿菌体根据其在紫外分光光度计测试在600nm处的吸光度值，用磷酸盐缓冲液调节，使菌液的密度达到固定值。
称取0.05g明胶，在37℃下溶解在1ml、0.01M磷酸盐缓冲液中，得到明胶溶液，将所述明胶溶液与所述菌液按1:1的比例混合均匀，得到明胶与大肠杆菌的混合溶液。取8μL所述的混合溶液，滴加于清洗过的金平板电极上，在室温下干燥。然后浸入2.5%戊二醛的水溶液中5分钟，取出后用pH=7.0、0.01M磷酸盐缓冲液清洗两次，室温干燥，得到明胶固定的大肠杆菌微生物电极。
二、电化学传感器用于即时监测和检测水体生物毒性
三电极体系的电化学检测装置的组装：同实施例1。
细菌呼吸作用的营养溶液：同实施例1。
将实施例8制备的微生物电极作为工作电极，铂电极为对电极，银/氯化银（Ag/AgCl）电极作为参比电极的三电极体系的电化学检测装置通过电机线与电化学工作站连接。向所述的三电极体系的电化学检测装置的电解池中加入10ml配好的营养溶液，确保所述的参比电极和对电极的前端浸入液面下，在稳定的电磁搅拌下进行恒电压计时电流实验，将电化学工作站设定为恒电压计时电流实验模式，实验参数设定工作电压为0.31V（vs.Ag/AgCl），开始所述的恒电压计时电流实验，待背景电流稳定后，加入苯醌溶液，加入后体系中苯醌浓度为0.4mM，电流急剧上升，然后慢慢下降，待电流逐渐平稳后，
加入Ni2+，加入后Ni2+离子在体系中的浓度为80μg/ml，记录电流的改变。使用抑制率来计算加入的Ni2+的生物毒性大小，抑制率计算公式和方法与实施例1中相同。通过计算，Ni2+的抑制率为30.1%，如图7所示。
实施例9
操作方法和步骤同实施例8，唯一的变化是：向体系中加入Hg2+至Hg2+在体系中的浓度为80μg/ml，检测80μg/ml的Hg2+的生物毒性大小，通过计算，Hg2+的抑制率为79.8%。
实施例10
操作方法和步骤同实施例8，唯一的变化是：向体系中加入Zn2+至Zn2+在体系中的浓度为80μg/ml，检测80μg/ml的Zn2+的生物毒性大小，通过计算，Zn2+的抑制率为43.2%。
实施例11
操作方法和步骤同实施例8，唯一的变化是：向体系中加入Cu2+至Cu2+在体系中的浓度为80μg/ml，检测80μg/ml的Cu2+的生物毒性大小，通过计算，Cu2+的抑制率为51.3%。
图8为实施例8、9、10、11中Cu2+、Hg2+、Zn2+、Ni2+的毒性检测结果比较，从图中可以看出，相同条件下，Hg2+造成的生物毒性最大，Cu2+次之，Zn2+和Ni2+较小。
实施例12
一种可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器：
一、高分子固定的微生物电极的制备
将市售的铂片用1000目金相砂纸打磨10分钟后，依次用0.3μM、0.15μM、0.01μmα-Al2O3打磨，再依次用10ml的去离子水、乙醇、丙酮各超声10分钟，置于空气中晾干，然后在0.5mol/L硫酸溶液中，在-0.3v到1.3v范围内，扫速100mv/s进行循环伏安扫描3分钟，以消除表面可能存在的氧化物。最后用去离子水冲洗干净，室温下晾干，得到的片状铂作为平板电极基底。
细菌培养液为在50ml去离子水中，加入0.25g氯化钠、0.15g酵母菌提取物和0.5g蛋白胨。用0.1M氢氧化钠调节培养液浓度为pH=7.0后，在高压灭菌锅中灭菌。
用磷酸氢二钠、磷酸二氢钠和水配制pH=7.0、0.01M磷酸盐缓冲液。
用接种环取定量大肠杆菌（E.coli）纯菌种接种于50ml细菌培养液，37℃下，在恒温摇床中培养16小时，然后在5000rpm下，离心10分钟得到湿菌体，然后用磷酸盐缓冲液冲洗、离心10分钟两次，最后得到的湿菌体根据其在紫外分光光度计测试在600nm处的吸光度值，用磷酸盐缓冲液调节，使菌液的密度达到固定值。
称取0.05g明胶，在37℃下溶解在1ml 0.01M磷酸盐缓冲液中，得到明胶溶液，将所述明胶溶液与所述菌液按1:1的比例混合均匀，得到明胶与大肠杆菌的混合溶液。取8μL所述的混合溶液，滴加于清洗过的铂平板电极上，在室温下干燥。然后浸入2.5%戊二醛的水溶液中5分钟，取出后用pH=7.0、0.01M磷酸盐缓冲液清洗两次，室温干燥，得到所述的明胶固定的大肠杆菌微生物电极。
二、电化学传感器用于即时监测和检测水体生物毒性
三电极体系的电化学检测装置的组装：同实施例1。
细菌呼吸作用的营养溶液：同实施例1。
将实施例12制备的微生物电极作为工作电极，铂电极为对电极，银/氯化银（Ag/AgCl）电极作为参比电极的三电极体系的电化学检测装置通过电机线与电化学工作站连接。向所述的三电极体系的电化学检测装置的电解池中加入10ml配好的营养溶液，确保所述的参比电极和对电极的前端浸入液面下，在稳定的电磁搅拌下进行恒电压计时电流实验，将电化学工作站设定为恒电压计时电流实验模式，实验参数设定工作电压为0.31V（vs.Ag/AgCl），开始所述的恒电压计时电流实验，待背景电流稳定后，加入苯醌溶液，加入后体系中苯醌浓度为0.4mM，电流急剧上升，然后慢慢下降，待电流逐渐平稳后，
加入Zn2+，加入后Zn2+离子在体系中的浓度为80μg/ml，记录电流的改变。依靠抑制率来计算加入的Zn2+的生物毒性大小，抑制率计算公式和方法与实施例1中相同。通过计算，Zn2+的抑制率为57.2%，如图9所示。
实施例13
操作方法和步骤同实施例12，唯一的变化是：向体系中加入Hg2+至Hg2+在体系中的浓度为80μg/ml，检测80μg/ml的Hg2+的生物毒性大小，通过计算，Hg2+的抑制率为76.7%。
实施例14
操作方法和步骤同实施例12，唯一的变化是：向体系中加入Cu2+至Cu2+在体系中的浓度为80μg/ml，检测80μg/ml的Cu2+的生物毒性大小，通过计算，Cu2+的抑制率为57.2%，
实施例15
操作方法和步骤同实施例12，唯一的变化是：向体系中加入Ni2+至Ni2+在体系中的浓度为80μg/ml，检测80μg/ml的Ni2+的生物毒性大小，通过计算，Ni2+的抑制率为35.1%。
图10为实施例12、13、14、15中Cu2+、Hg2+、Zn2+、Ni2+的毒性检测结果比较，从图中可以看出，相同条件下，Hg2+造成的生物毒性最大，Cu2+次之，Zn2+和Ni2+较小。
实施例16
一种可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器：
一、高分子固定的微生物电极的制备
硼掺杂金刚石薄膜是通过热丝化学气相沉积方法（热丝化学气相沉积装置由上海交通大学交友钻石涂层有限公司、上海东贝真空设备有限公司联合研制），在硅(100)片上沉积硼掺杂微米级金刚石颗粒而成，所述硼掺杂金刚石薄膜被切割成5mm*5mm的正方形。将上述硼掺杂金刚石薄膜依次在10ml的水、乙醇、丙酮中各超声10分钟洗净后，在空气中晾干，得到的硼掺杂金刚石薄膜电极作为平板电极基底。
细菌培养液为在50ml去离子水中，加入0.25g氯化钠、0.15g酵母菌提取物和0.5g蛋白胨。用0.1M氢氧化钠调节培养液浓度为pH=7.0后，在高压灭菌锅中灭菌。
用磷酸氢二钠、磷酸二氢钠和水配制pH=7.0、0.01M磷酸盐缓冲液。
用接种环取定量大肠杆菌纯菌种接种于50ml细菌培养液，37℃下，在恒温摇床中培养16小时，然后在5000rpm下，离心10分钟得到湿菌体，然后用磷酸盐缓冲液冲洗、离心10分钟两次，最后得到的湿菌体根据其在紫外分光光度计测试在600nm处的吸光度值，用磷酸盐缓冲液调节，使菌液的密度达到固定值。
称取0.05g明胶，在37℃下溶解在1ml 0.01M磷酸盐缓冲液中，得到明胶溶液，将所述明胶溶液与所述菌液按1:1的比例混合均匀，得到明胶与大肠杆菌的混合溶液。取8μL所述的混合溶液，滴加于清洗过的硼掺杂金刚石薄膜平板电极上，在室温下干燥。然后浸入2.5%戊二醛的水溶液中5分钟，取出后用pH=7.0、0.01M磷酸盐缓冲液清洗两次，室温干燥，得到所述的明胶固定的大肠杆菌微生物电极。
二、电化学传感器用于即时监测和检测水体生物毒性
三电极体系的电化学检测装置的组装：同实施例1。
细菌呼吸作用的营养溶液：同实施例：1。
将实施例16制备的微生物电极作为工作电极，铂电极为对电极，银/氯化银(Ag/AgCl）电极作为参比电极的三电极体系的电化学检测装置通过电机线与电化学工作站连接。向所述的三电极体系的电化学检测装置的电解池中加入10ml配好的营养溶液，确保所述的参比电极和对电极的前端浸入液面下，在稳定的电磁搅拌下进行恒电压计时电流实验，将电化学工作站设定为恒电压计时电流实验模式，实验参数设定工作电压为0.31V（vs.Ag/AgCl），开始所述的恒电压计时电流实验，待背景电流稳定后，加入苯醌溶液，加入后体系中苯醌浓度为0.4mM，电流急剧上升，然后慢慢下降，待电流逐渐平稳后，加入Hg2+，加入后Hg2+离子在体系中的浓度为80μg/ml，记录电流的改变。依靠抑制率来计算加入的Hg2+的生物毒性大小，抑制率计算公式和方法与实施例1中相同。通过计算，Hg2+的抑制率为68.24%，如图11所示。
实施例17
操作方法和步骤同实施例16，唯一的变化是：向体系中加入Cu2+至Cu2+在体系中的浓度为80μg/ml，检测80μg/ml的Cu2+的生物毒性大小，通过计算，Cu2+的抑制率为37.2%。
实施例18
操作方法和步骤同实施例16，唯一的变化是：向体系中加入Zn2+至Zn2+在体系中的浓度为80μg/ml，检测80μg/ml的Zn2+的生物毒性大小，通过计算，Zn2+的抑制率为26.79%。
实施例19
操作方法和步骤同实施例16，唯一的变化是：向体系中加入Ni2+至Ni2+在体系中的浓度为80μg/ml，检测80μg/ml的Ni2+的生物毒性大小，通过计算，Ni2+的抑制率为22.7%。
图12为实施例16、17、18、19中Cu2+、Hg2+、Zn2+、Ni2+的毒性检测结果比较，从图中可以看出，相同条件下，Hg2+造成的生物毒性最大，Cu2+次之，Zn2+和Ni2+较小。
实施例20
一种可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器：
一、高分子固定的无试剂型微生物电极的制备
将市售的片状玻碳用1000目金相砂纸打磨10分钟后，依次用0.3μM、0.15μM、0.01μmα-Al2O3抛光成镜面，再依次用10ml的去离子水、乙醇、丙酮各超声10分钟，置于空气中晾干，得到抛光成镜面的片状玻碳（0.7cm×0.7cm）作为平板电极基底。
细菌培养液为在50ml去离子水中，加入0.25g氯化钠、0.15g酵母菌提取物和0.5g蛋白胨。用0.1M氢氧化钠调节培养液浓度为pH=7.0后，在高压灭菌锅中灭菌。
用磷酸氢二钠、磷酸二氢钠和水配制pH=7.0、0.01M磷酸盐缓冲液。
用接种环取定量大肠杆菌（E.coli）纯菌种接种于50ml细菌培养液，37℃下，在恒温摇床中培养16小时，然后在5000rpm下，离心10分钟得到湿菌体，然后用磷酸盐缓冲液冲洗、离心10分钟两次，最后得到的湿菌体根据其在紫外分光光度计测试在600nm处的吸光度值，用磷酸盐缓冲液调节，使菌液的密度达到固定值。
取0.2g聚氯乙烯和0.2g苯醌溶于10ml四氢呋喃中，搅拌得到均匀液体后，取10μL该溶液，滴涂在抛光过的玻碳平板电极上，在室温下晾干。称取0.05g明胶，在37℃下溶解在1ml、0.01M磷酸盐缓冲液中，得到明胶溶液，将所述的明胶溶液与所述的菌液按1:1的比例混合均匀，得到明胶与大肠杆菌的混合溶液。取8μL所述的混合溶液，滴加于修饰过聚氯乙烯和苯醌的玻碳平板电极上，在室温下干燥。然后浸入2.5%戊二醛的水溶液中3分钟，取出后用pH=7.0、0.01M磷酸盐缓冲液清洗两次，室温干燥，得到所述的明胶固定微生物电极。
二、电化学传感器用于即时监测和检测水体生物毒性
三电极体系的电化学检测装置的组装：同实施例1。
细菌呼吸作用的营养溶液：同实施例：1。
1、对水体毒性的即时监测
将实施例20制备的微生物电极作为工作电极，铂电极为对电极，银/氯化银（Ag/AgCl）电极作为参比电极的三电极体系的电化学检测装置通过电机线与电化学工作站连接。向所述的三电极体系的电化学检测装置的电解池中加入10ml配好的细菌营养溶液，确保所述的参比电极和对电极的前端浸入液面下，在稳定的电磁搅拌下进行恒电压计时电流实验，将电化学工作站设定为恒电压计时电流实验模式，实验参数设定工作电压为0.5V（vs.Ag/AgCl），开始所述的恒电压计时电流实验，待背景电流逐渐稳定后，加入Cu2+，加入后Cu2+在体系中的浓度为120μg/ml，记录电流的改变。可以看到加入Cu2+后20秒内稳态电流迅速降低，表明制备的电极可以在很短的时间内显示水体中毒性物质浓度的突变，如图13中所示。
2、对重金属离子生物毒性评价
将实施例20制备的微生物电极作为工作电极，铂电极为对电极，银/氯化银（Ag/AgCl）电极作为参比电极的三电极体系的电化学检测装置通过电机线与电化学工作站连接。向所述的三电极体系的电化学检测装置的电解池中加入10ml的配好的营养溶液，确保所述的参比电极和对电极的前端浸入液面下，在稳定的电磁搅拌下进行恒电压计时电流实验，将电化学工作站设定为恒电压计时电流实验模式，实验参数设定工作电压为0.5V（vs.Ag/AgCl），开始所述的恒电压计时电流实验，待背景电流逐渐稳定后，加入Cu2+，加入后Cu2+离子在体系中的浓度为120μg/ml，记录电流的改变依靠抑制率来计算加入的Cu2+的生物毒性大小，抑制率计算公式和方法与实例1相同。通过计算，Cu2+的抑制率为30.14%，如图13所示。
实施例21
操作方法和步骤同实施例20，唯一的变化是：向体系中加入Hg2+至Hg2+在体系中的浓度为120μg/ml，检测120μg/ml的Hg2+的生物毒性大小，通过计算，Hg2+的抑制率为43.37%
实施例22
操作方法和步骤同实施例20，唯一的变化是：向体系中加入Zn2+至Zn2+在体系中的浓度为120μg/ml，检测120μg/ml的Zn2+的生物毒性大小，通过计算，Zn2+的抑制率为14.55%
实施例23
操作方法和步骤同实施例20，唯一的变化是：向体系中加入Ni2+至Ni2+在体系中的浓度为120μg/ml，检测120μg/ml的Ni2+的生物毒性大小，通过计算，Ni2+的抑制率为13.62%
图14为实施例20、21、22、23中Cu2+、Hg2+、Zn2+、Ni2+的毒性检测结果比较。从图中可以看出，相同条件下，Hg2+造成的生物毒性最大，Cu2+次之，Zn2+和Ni2+较小。
实施例24
一种可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器：
一、高分子固定的微生物电极的制备
将市售的片状玻碳用1000目金相砂纸打磨10分钟后，依次用0.3μM、0.15μM、0.01μm α-Al2O3抛光成镜面，再依次用10ml的去离子水、乙醇、丙酮各超声10分钟，置于空气中晾干，得到抛光成镜面的片状玻碳作为平板电极基底。
酵母菌培养液为在50ml去离子水中，加入0.5g酵母膏，1g蛋白胨，1g葡萄糖，用0.1M氢氧化钠调节培养液浓度为pH=6.5后，在高压灭菌锅中灭菌。
用接种环取定量酵母菌纯菌种接种于50ml细菌培养液，在28℃恒温摇床中培养20小时，然后在5000rpm下，离心10分钟得到湿菌体，然后用磷酸盐缓冲液冲洗、离心10分钟两次，最后得到的湿菌体根据其在紫外分光光度计测试在600nm处的吸光度值，用磷酸盐缓冲液调节，使菌液的密度达到固定值。
称取0.05g明胶，在37℃下溶解在1ml、0.01M磷酸盐缓冲液中，得到明胶溶液，将所述明胶溶液与所述菌液按1:1的比例混合均匀，得到明胶与酵母菌的混合溶液。取8μL所述的混合溶液，滴加于抛光过的玻碳平板电极上，在室温下干燥。然后浸入2.5%戊二醛的水溶液中5分钟，取出后用pH=7.0、0.01M磷酸盐缓冲液清洗两次，室温干燥，得到所述的明胶固定的酵母菌微生物电极。
二、电化学传感器用于即时监测和检测水体生物毒性
操作方法和步骤同实施例20。
实施例25
一种可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器：
一、高分子固定的微生物电极的制备
将市售的片状玻碳用1000目金相砂纸打磨10分钟后，依次用0.3μM、0.15μM、0.01μmα-Al2O3抛光成镜面，再依次用10ml的去离子水、乙醇、丙酮各超声10分钟，置于空气中晾干，得到抛光成镜面的片状玻碳（0.7cm×0.7cm）作为平板电极基底。
大肠杆菌和酵母菌培养方法分别与实施例1和实施例21相同，以1:1的比例混合大肠杆菌和酵母菌得到混合菌液。
取0.05g明胶，在37℃下溶解在1ml、0.01M磷酸盐缓冲液中，得到明胶溶液，将所述的明胶溶液与所述的混合菌液按1:1的比例混合均匀，得到明胶与混合菌液的混合溶液。取8μL所述的混合溶液，滴加于抛光过的玻碳平板电极上，在室温下干燥。然后浸入2.5%戊二醛的水溶液中5分钟，取出后用pH=7.00.01M磷酸盐缓冲液清洗两次，室温干燥，得到所述的明胶固定的大肠杆菌酵母菌微生物电极。
二、电化学传感器用于即时监测和检测水体生物毒性
操作方法和步骤同实施例20。
实施例26
操作方法与实施步骤同实施例1中的对重金属离子生物毒性评价，唯一的变化是：向体系中加入对硝基苯酚至对硝基苯酚在体系中的浓度为300μg/ml，检测300μg/ml的对硝基苯酚的生物毒性大小，通过计算，对硝基苯酚的抑制率为20.3%。结果见图15。
实施例27
操作方法与实施步骤同实施例1中的对重金属离子生物毒性评价，唯一的变化是：向体系中加入对氯苯酚至对氯苯酚在体系中的浓度为300μg/ml，检测300μg/ml的对氯苯酚的生物毒性大小，通过计算，对氯苯酚的抑制率为12.5%。结果见图16。
实施例28
操作方法与实施步骤同实施例1中的对重金属离子生物毒性评价，唯一的变化是：向体系中加入乙酰甲胺磷（一种有机磷杀虫剂）至乙酰甲胺磷在体系中的浓度为50μg/ml，检测50μg/ml的乙酰甲胺磷的生物毒性大小，通过计算，乙酰甲胺磷的抑制率为34.75%。结果见图17。
实施例29
操作方法与实施步骤同实施例1中的对重金属离子生物毒性评价，唯一的变化是：向体系中加入莠灭净（一种除草剂）至莠灭净在体系中的浓度为50μg/ml，检测50μg/ml的莠灭净的生物毒性大小，通过计算，莠灭净的抑制率为52.83%。结果见图18。
实施例30
操作方法与实施步骤同实施例1中的对重金属离子生物毒性评价，唯一的变化是：向体系中同时加入Cu2+和乙酰甲胺磷至Cu2+在体系中的浓度为40μg/ml、乙酰甲胺磷在体系中的浓度为50μg/ml，检测40μg/ml的Cu2+和50μg/ml乙酰甲胺磷的混合生物毒性大小，通过计算，抑制率为37.58%。
实施例31
一种可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器，
包括工作电极、对电极、参比电极、电解池；所述工作电极为高分子固定的无试剂型微生物电极，所述高分子固定的微生物电极为电极和包覆在电极外的高分子细菌混合层，所述高分子细菌混合层是高分子材料溶液（质量浓度为10mg/ml的磷酸盐溶液）、细菌和交联剂的混合物；所述高分子材料为明胶或壳聚糖，所述细菌为大肠杆菌，所述电极为无试剂型玻碳电极，取0.1g聚甲基丙烯酸甲酯和0.1苯醌溶于10ml四氢呋喃或氯仿中，搅拌均匀，将该溶液滴涂在抛光过的玻碳电极上，得到无试剂型玻碳电极。所述细菌菌液稀释20倍后在600nm处的吸光度为0.4。
该电化学传感器监测和检测水体生物毒性时，通过在恒电压计时电流实验模式下，设定工作电压0.2v，待背景电流稳定后，加入待检测液，记录电流的改变，进行即时监测和检测水体的生物毒性。
所述工作电极是通过下列步骤制备的：1）将高分子材料在20℃条件下溶解在磷酸盐缓冲液中，得到质量浓度为10mg/ml的高分子材料溶液；2）将所述高分子材料溶液与细菌菌液按体积比为1:3的比例混合均匀，得到高分子材料与细菌的混合液；3）取步骤2）的混合液，滴加于无试剂型电极上，单位面积滴涂量为5μL/cm2，干燥，然后浸入交联剂中进行交联处理，之后用磷酸盐缓冲液清洗，干燥，得到工作电极。
实施例32
一种可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器，
包括工作电极、对电极、参比电极、电解池；所述工作电极为高分子固定的无试剂型微生物电极，所述高分子固定的微生物电极为电极和包覆在电极外的高分子细菌混合层，所述高分子细菌混合层是高分子材料溶液（质量浓度为100mg/ml的磷酸盐溶液）、细菌和交联剂的混合物；所述高分子材料为明胶或壳聚糖，所述细菌为大肠杆菌，所述电极为无试剂型玻碳电极，取1.0g聚氯乙烯和0.5g苯醌溶于10ml四氢呋喃或氯仿中，搅拌均匀，将该溶液滴涂在抛光过的玻碳电极上，得到无试剂型玻碳电极。所述细菌的菌液稀释20倍后在600nm处的吸光度为0.8。
该电化学传感器监测和检测水体生物毒性时，通过在恒电压计时电流实验模式下，设定工作电压0.7v，待背景电流稳定后，加入待检测液，记录电流的改变，进行即时监测和检测水体的生物毒性。
所述工作电极是通过下列步骤制备的：1）将高分子材料在80℃条件下溶解在磷酸盐缓冲液中，得到质量浓度为100mg/ml的高分子材料溶液；2）将所述高分子材料溶液与细菌菌液按体积比为3:1的比例混合均匀，得到高分子材料与细菌的混合液；3）取步骤2）的混合液，滴加于无试剂型电极上，单位面积滴涂量为40μL/cm2，干燥，然后浸入交联剂中进行交联处理，之后用磷酸盐缓冲液清洗，干燥，得到工作电极。
实施例33
一种可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器的装置，如图20中所示，包括：盒体1、盒盖2、电解池3、丝网印刷电极4、便携式电化学工作站5、数据线6；其中，电解池3、丝网印刷电极4、便携式电化学工作站5和数据线6放置在盒体1内。所述丝网印刷电极4是把工作电极、参比电极、对电极都集成在一个电极片上的电极。工作电极采用本发明的高分子固定的微生物电极或高分子固定的无试剂型微生物电极。参比电极和对电极为常规使用的参比电极和对电极。电化学工作站是向外界提供电流和电压的装置。
图21是丝网印刷电极4的示意图。
如图22中所示，在使用时，将样品经电解池3上的样品进样口11加入电解池3中。将丝网印刷电极4的一端插入电解池3中，另一端经数据线6连接至便携式电化学工作站5的一端。便携式电化学工作站5的另一端连接至数据处理系统7，以便处理数据。
更方便地，便携式电化学工作站5为便携式即插式工作站（如图23中所示），即它的一端设置有与丝网印刷电极4相应的接触端，这样无需数据线6，就可将丝网印刷电极4和便携式即插式电化学工作站5相连，操作更简便。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (15)
1.一种可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器，包括工作电极、对电极、参比电极、电解池；其特征在于，
所述工作电极为高分子固定的微生物电极，所述高分子固定的微生物电极为电极和包覆在电极外的高分子细菌混合层，所述高分子细菌混合层是高分子材料溶液、细菌和交联剂的混合物；所述高分子材料为明胶或壳聚糖，所述细菌为大肠杆菌和/或酵母菌，所述电极为玻碳电极、金电极、铂电极或硼掺杂金刚石薄膜电极；
所述电解池中加入细菌呼吸营养溶液。
2.根据权利要求1所述的可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器，其特征在于，所述电化学传感器监测和检测水体生物毒性时，通过在恒电压计时电流实验模式下，设定工作电压，待背景电流稳定后，加入苯醌，电流经变化后逐渐平稳，之后加入待检测液记录电流的改变，进行即时监测和检测水体的生物毒性。
3.根据权利要求2所述的可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器，其特征在于，加入苯醌至苯醌浓度为0.1mM~1.0mM。
4.根据权利要求1所述的可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器，其特征在于，所述电极经过特殊方法制备，使得检测时不需要再添加任何试剂的电极，为无试剂型电极，所述无试剂型电极是将玻碳电极、金电极、铂电极或硼掺杂金刚石薄膜电极进行处理后得到的电极；所述处理是取0.1g~1.0g憎水性高分子材料和0.1~0.5g苯醌溶于10ml四氢呋喃或氯仿中，搅拌均匀，将该溶液滴涂在抛光过的电极上，得到无试剂型电极。
5.根据权利要求4所述的可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器，其特征在于，所述憎水性高分子材料为聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚苯乙烯。
6.根据权利要求4所述的可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器，其特征在于，该电化学传感器监测和检测水体生物毒性时，通过在恒电压计时电流实验模式下，设定工作电压，待背景电流稳定后，加入待检测液，记录电流的改变，进行即时监测和检测水体的生物毒性。
7.根据权利要求2或4所述的可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器，其特征在于，设定工作电压为0.2v~0.7v。
8.根据权利要求1所述的可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器，其特征在于，所述高分子材料溶液是高分子材料溶解在磷酸盐缓冲液中得到的质量浓度为10mg/ml~100mg/ml的溶液。
9.根据权利要求1所述的可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器，其特征在于，所述高分子材料溶液与细菌菌液按体积比为1:3~3:1混合。
10.根据权利要求1所述的可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器，其特征在于，所述细菌的菌液稀释20倍后在600nm处的吸光度为0.4~0.8。
11.根据权利要求1所述的可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器，其特征在于，当所述细菌为大肠杆菌和酵母菌时，两者的菌液体积比为5:1~1:5。
12.根据权利要求1所述的可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器，其特征在于，所述工作电极是通过下列步骤制备的：
1）将高分子材料在20℃~80℃条件下溶解在磷酸盐缓冲液中，得到质量浓度为10mg/ml~100mg/ml的高分子材料溶液；
2）将所述高分子材料溶液与细菌菌液按体积比为1:3~3:1的比例混合均匀，得到高分子材料与细菌的混合液；
3）取步骤2）的混合液，滴加于电极或无试剂型电极上，单位面积滴涂量为5~40μL/cm2，干燥，然后浸入交联剂中进行交联处理，之后用磷酸盐缓冲液清洗，干燥，得到工作电极。
13.根据权利要求12所述的可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器，其特征在于，所述步骤3）中交联处理是将滴加了混合液的电极浸入2.5%戊二醛的水溶液中3～5分钟后取出。
14.如权利1~13任一所述的可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器的装置，其特征在于，它包括：盒体（1）、盒盖（2）、电解池（3）、丝网印刷电极（4）、便携式电化学工作站（5）；其中，电解池（3）、丝网印刷电极（4）、便携式电化学工作站（5）放置在盒体（1）内；所述丝网印刷电极（4）的工作电极为高分子固定的微生物电极或高分子固定的无试剂型微生物电极。
15.根据权利14所述的可用于即时监测和检测水体生物毒性的电化学传感器的装置，其特征在于，该装置还包括放置在盒体（1）内的数据线（6）。
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Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104330358A (zh) * | 2014-11-04 | 2015-02-04 | 南京理工大学 | 一种检测印刷电极ecl信号的微流通池及其应用 |
| CN105510539A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-04-20 | 北京雪迪龙科技股份有限公司 | 一种气体毒性检测方法和系统 |
| CN106461594A (zh) * | 2014-06-16 | 2017-02-22 | 贝克休斯公司 | 一种高温水系统中原位测量和监测电导率的方法 |
| CN106770563A (zh) * | 2015-11-24 | 2017-05-31 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种检测水体急性生物毒性的双电子介体电化学生物传感器及其应用 |
| CN107505369A (zh) * | 2017-07-24 | 2017-12-22 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 生物电化学系统及其在线生化需氧量监测装置与监测方法 |
| CN107703200A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-02-16 | 深圳市晟达机械设计有限公司 | 一种淀粉类产品的重金属快速检测传感器 |
| CN107894451A (zh) * | 2017-11-13 | 2018-04-10 | 南开大学 | 一种微生物传感器在线检测不同浓度水体絮凝剂毒性的方法 |
| CN108107102A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-06-01 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种基于隔离法的电化学水体急性生物毒性评价方法 |
| CN109745652A (zh) * | 2019-01-18 | 2019-05-14 | 扬州大学 | 固定化微生物降解有机磷的方法及其微型化装置和应用 |
| CN109884251A (zh) * | 2019-03-18 | 2019-06-14 | 天津市宇驰检测技术有限公司 | 装修污染检测方法 |
| CN109884252A (zh) * | 2019-03-18 | 2019-06-14 | 天津市宇驰检测技术有限公司 | 废气检测方法 |
| CN109921071A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-06-21 | 华中科技大学 | 一种提高微生物燃料电池传感性能的方法 |
| CN113533458A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-10-22 | 齐鲁工业大学 | 一种柔性电极阵列及其制备方法和应用 |
| CN113960141B (zh) * | 2021-09-26 | 2023-10-20 | 武汉新烽光电股份有限公司 | 一种测量海水bod的固定化微生物膜的制备方法 |
| CN117147640A (zh) * | 2023-11-01 | 2023-12-01 | 广东盈峰科技有限公司 | 制备微生物电化学传感器的方法、系统和用途 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101726521A (zh) * | 2009-12-01 | 2010-06-09 | 暨南大学 | 用于快速检测杂色曲霉素的生物传感器及其组装方法 |
| CN101865874A (zh) * | 2010-06-11 | 2010-10-20 | 东华大学 | 一种高灵敏度生物传感器及其制备方法 |
-
2012
- 2012-06-15 CN CN201210201707.XA patent/CN103512938B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101726521A (zh) * | 2009-12-01 | 2010-06-09 | 暨南大学 | 用于快速检测杂色曲霉素的生物传感器及其组装方法 |
| CN101865874A (zh) * | 2010-06-11 | 2010-10-20 | 东华大学 | 一种高灵敏度生物传感器及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| YU LEI等: "Microbial biosensors", 《ANALYTICA CHIMICA ACTA》, vol. 568, no. 12, 18 January 2006 (2006-01-18), pages 202 - 3 * |
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106461594A (zh) * | 2014-06-16 | 2017-02-22 | 贝克休斯公司 | 一种高温水系统中原位测量和监测电导率的方法 |
| CN104330358A (zh) * | 2014-11-04 | 2015-02-04 | 南京理工大学 | 一种检测印刷电极ecl信号的微流通池及其应用 |
| CN106770563A (zh) * | 2015-11-24 | 2017-05-31 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种检测水体急性生物毒性的双电子介体电化学生物传感器及其应用 |
| CN106770563B (zh) * | 2015-11-24 | 2019-04-26 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种双电子介体电化学生物传感器及其应用 |
| CN105510539A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-04-20 | 北京雪迪龙科技股份有限公司 | 一种气体毒性检测方法和系统 |
| CN107505369A (zh) * | 2017-07-24 | 2017-12-22 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 生物电化学系统及其在线生化需氧量监测装置与监测方法 |
| CN107703200A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-02-16 | 深圳市晟达机械设计有限公司 | 一种淀粉类产品的重金属快速检测传感器 |
| CN107894451A (zh) * | 2017-11-13 | 2018-04-10 | 南开大学 | 一种微生物传感器在线检测不同浓度水体絮凝剂毒性的方法 |
| CN108107102A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-06-01 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种基于隔离法的电化学水体急性生物毒性评价方法 |
| CN108107102B (zh) * | 2017-11-24 | 2019-11-22 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种基于隔离法的电化学水体急性生物毒性评价方法 |
| CN109745652A (zh) * | 2019-01-18 | 2019-05-14 | 扬州大学 | 固定化微生物降解有机磷的方法及其微型化装置和应用 |
| CN109921071A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-06-21 | 华中科技大学 | 一种提高微生物燃料电池传感性能的方法 |
| CN109884251A (zh) * | 2019-03-18 | 2019-06-14 | 天津市宇驰检测技术有限公司 | 装修污染检测方法 |
| CN109884252A (zh) * | 2019-03-18 | 2019-06-14 | 天津市宇驰检测技术有限公司 | 废气检测方法 |
| CN109884251B (zh) * | 2019-03-18 | 2021-10-22 | 天津市宇驰检测技术有限公司 | 装修污染检测方法 |
| CN109884252B (zh) * | 2019-03-18 | 2021-10-22 | 天津市宇驰检测技术有限公司 | 废气检测方法 |
| CN113533458A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-10-22 | 齐鲁工业大学 | 一种柔性电极阵列及其制备方法和应用 |
| CN113533458B (zh) * | 2021-06-07 | 2023-06-30 | 齐鲁工业大学 | 一种柔性电极阵列及其制备方法和应用 |
| CN113960141B (zh) * | 2021-09-26 | 2023-10-20 | 武汉新烽光电股份有限公司 | 一种测量海水bod的固定化微生物膜的制备方法 |
| CN117147640A (zh) * | 2023-11-01 | 2023-12-01 | 广东盈峰科技有限公司 | 制备微生物电化学传感器的方法、系统和用途 |
| CN117147640B (zh) * | 2023-11-01 | 2024-02-20 | 广东盈峰科技有限公司 | 制备微生物电化学传感器的方法、系统和用途 |
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