大暑三秋近，林鐘九夏移。
桂輪開子夜，螢火照空時。
——《大暑六月中》唐 · 元稹
大暑，是夏季的最后一個節氣。大暑雖熱，卻孕育秋收的豐盈。古人以“腐草為螢”、“土潤溽暑”、“大雨時行”三候描繪盛夏，提醒人們順應天時，靜心度夏——熱在三伏，樂在萬物繁茂。
本次的節氣科普，帶大家一起了解微生物是如何揭示古文明的秘密。
微生物傳感器是一類分析裝置，利用微生物或其組分來檢測和測量特定物質，通常是環境污染物或化學物質。該類傳感器結合了生物識別元件（如微生物或其代謝產物）與換能器，將生物反應轉化為可測量的信號。
關鍵組成與工作原理
1
生物識別元件?(Biological Recognition Element)：這是傳感器的核心部分，通常采用微生物（如細菌、酵母、藻類等）或其組分（如酶、蛋白質等），用以識別并與目標分析物發生特異性反應。
2
換能器?(Transducer)：換能器將生物識別元件對分析物的響應（例如電導率變化、光信號或熱量變化）轉換為可測的物理信號。
3
信號處理單元?(Signal Processing Unit)：此單元對原始信號進行放大、濾波和處理，最終輸出可讀的結果，通常以數值或圖形形式呈現。
微生物傳感器的類型
「TYPES OF BIOSENSORS」
電化學生物傳感器：通過檢測微生物的電化學活性（如電流、電位變化）來識別目標物質。
光學生物傳感器：通過監測微生物在與分析物反應過程中產生的光吸收、反射或熒光變化來進行檢測。
聲波型傳感器：基于分析物與微生物元件結合時引起的材料共振頻率變化來實現檢測。
主要應用領域
環境監測
(Environmental Monitoring)
廣泛用于水質與土壤質量監測，檢測如重金屬、農藥、有毒化合物等污染物。
食品安全
(Food Safety)
可用于檢測食品中的病原體、腐敗菌及其他污染物。
生物修復評估
(Bioremediation)
用于評估利用微生物清除污染物（如石油、重金屬）過程的效果與效率。
生物醫學應用
(Biomedical Applications)
可應用于臨床診斷，如檢測細菌感染、監測藥物代謝等。
工業發酵監測
(Industrial Fermentation)
用于實時監控和優化工業發酵過程中的微生物活動與代謝水平。
在環境監測中，微生物傳感器具有顯著優勢：
對目標污染物具有較高的特異性和靈敏度；
可實現對重金屬、農藥、酚類和硝酸鹽等污染物的實時檢測；
成本低廉，具備現場檢測和連續監測的潛力；
環保友好，通常無需復雜的樣品前處理過程；
隨著環境法規的日益嚴格，微生物傳感器在實現可持續和安全生態系統方面，正發揮著日益重要的作用。
漢寧“二十四節氣”科普是漢寧化學推出的關于微生物的科普欄目。我們將以中國傳統的二十四節氣為時間線，定期推出微生物相關主題的科普短文。“四季有序，萬物有時”，讓我們“寄知識于時節”，一起探索微生物世界：漢寧與您應時相約、不見不散！
