一种钙镁协同交联海藻酸钠的生物毒性传感器和制备方法技术

本发明专利技术公开了一种钙镁协同交联海藻酸钠的生物毒性传感器和制备方法，属于生物传感领域，该传感器包括反应器、固定有电活性微生物的工作电极、对电极、参比电极、进样系统及恒电位系统。工作电极的核心在于以钙镁离子协同交联海藻酸钠固定电活性微生物，通过镁离子与海藻酸钠的非稳态交联作用，在海藻酸钠水凝胶内部形成多孔结构，进而改善毒性污染物和电子传递介体的传质，提高传感器灵敏度。本发明专利技术有效解决了传统海藻酸钠固定化微生物传感器灵敏度不足的问题，且无需复杂微生物改造，为水体生物毒性的快速、灵敏、稳定监测提供了新途径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种生物毒性检测传感器及其制备方法，尤其涉及一种钙镁协同交联海藻酸钠的生物毒性传感器和制备方法。

技术介绍

1、水环境中的毒性污染物(如重金属、有机毒物及新兴污染物)对生态系统和人类健康构成严重威胁。传统理化检测方法(如色谱-质谱联用技术)虽精度较高，但存在设备昂贵、前处理复杂、无法实时反映综合生物毒性效应等局限。基于生物电化学原理的微生物传感器，通过电活性微生物的代谢活性与电子传递特性将污染物毒性效应转化为可量化电信号，具备在线监测、响应快速及成本可控等优势，已成为突发水污染预警领域的研究热点。以电活性微生物(如希瓦氏菌属、地杆菌属)为传感元件的电化学传感器，通过检测毒性污染物干扰微生物呼吸链产生的电流信号变化，可实现广谱毒性污染物的免标记检测，但其实际应用仍面临诸多挑战。

2、传统微生物电化学传感器主要基于悬浮培养或电极表面生物膜构建，其中悬浮培养因固液界面微生物持留能力弱易引发电活性微生物流失，而生物膜虽可通过微生物定殖实现原位固定，但需经历7-21天的定向驯化周期方可形成具有稳定电化学响应的功能化生物膜，难以满足突发水污染本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钙镁协同交联海藻酸钠的生物毒性传感器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的钙镁协同交联海藻酸钠的生物毒性传感器，其特征在于，所述工作电极(2)由钙镁协同交联的海藻酸钠水凝胶固定电活性微生物构成。

3.根据权利要求1所述的钙镁协同交联海藻酸钠的生物毒性传感器，其特征在于，所述工作电极(2)的导电基底材料为钛网，目数范围为20～200目；所述营养液为优化的LB液体培养基，其组成为：胰蛋白胨10.0g/L、酵母提取物5.0g/L、NaCl 5.0g/L。

4.根据权利要求1所述的钙镁协同交联海藻酸钠的生物毒性传感器，其特征在于，所述工作电极(...

【技术特征摘要】

1.一种钙镁协同交联海藻酸钠的生物毒性传感器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的钙镁协同交联海藻酸钠的生物毒性传感器，其特征在于，所述工作电极(2)由钙镁协同交联的海藻酸钠水凝胶固定电活性微生物构成。

3.根据权利要求1所述的钙镁协同交联海藻酸钠的生物毒性传感器，其特征在于，所述工作电极(2)的导电基底材料为钛网，目数范围为20～200目；所述营养液为优化的lb液体培养基，其组成为：胰蛋白胨10.0g/l、酵母提取物5.0g/l、nacl 5.0g/l。

4.根据权利要求1所述的钙镁协同交联海藻酸钠的生物毒性传感器，其特征在于，所述工作电极(2)与所述对电极(1)平行放置；所述参比电极(11)为饱和甘汞电极或ag/agcl电极，所述对电极(1)为铂电极、碳电极或钛电极。

5.根据权利要求1所述的钙镁协同交联海藻酸钠的生物毒性传感器，其特征在于，所述营养液进水泵(4)和所述待测水样进水泵(9)通过所述进水口(3)将营养液和待测水样以恒定流速泵入所述反应器(10)，营养液和待测水样流速比为1:4；所述营养液进气...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，刘成琳，张园眼，张萌，周婉婷，赵刚，胡林凯，李铭书，刘赋斌，
申请(专利权)人：江西省生态环境科学研究与规划院，
类型：发明
国别省市：