全 文 ：·综述与专论· 2013年第10期
生物技术通报
BIOTECHNOLOGY BULLETIN
重金属是指比重大于 5 kg/dm3 的金属，如铜、
锌、铅、镉、铁、铬、汞、砷及镍等。在重金属的
开采、冶炼及加工过程中造成不少重金属，如铅、汞、
镉和钴等进入大气、水、土壤种，造成严重的环境
污染。重金属在环境中很难降解，环境中的动植物
通过生物富集作用使重金属在体内积累，通过食物
链逐级放大其毒害效应，从而对人的健康形成危害。
例如，日本发生的水俣病（汞污染）和骨痛病（镉
污染）等都是由重金属污染引起的。对重金属进行
合理、准确地检测是开展重金属污染防治工作的重
要前提。目前，常用的检测重金属离子的方法包括
分光光度法、电位滴定法及色谱法等［1］。然而这些
方法都具有一定的局限性。例如，检测费用高、耗
时长、不宜于定点检测，不能直观检定重金属离子
生物危害等。生物传感器作为一种能克服这些局限、
收稿日期 ：2013-03-14
基金项目 ：国家自然科学基金资助项目（31201367），浙江省公益性技术应用研究计划项目（2011C21062）
作者简介 ：王明华，女，博士，讲师，研究方向 ：食品安全检测生物传感器 ；E-mail ：wmh820312@126.com
检测重金属离子生物传感器的研究进展
王明华1  赵二劳1  李杜娟2
（1. 忻州师范学院生物系，忻州 034000 ；2. 浙江大学生物系统工程与食品科学学院，杭州 310058）
摘 要 ： 重金属污染广泛存在于环境中，它能通过生物富集作用对动植物及人类产生危害。利用分析化学方法检测重金属
离子对其生物危害缺乏直接检定，生物传感器检测重金属离子吸引了越来越多的研究兴趣。对检测重金属离子的各种生物传感器
进行介绍，并分析各种生物传感器的特点，指出依靠先进的生物技术研究方法和成果、了解生物传感器生物敏感材料的结构和功能，
进一步开发能够自动操作的便携生物传感器是能够满足重金属污染检测要求的方法。
关键词 ： 重金属离子 生物传感器 环境 检测
Development of Heavy Metal Ions Detection Biosensors
Wang Minghua1 Zhao Erlao1 Li Dujuan2
（1. Biology Department，Xinzhou Teachers Univeristy，Xinzhou 034000 ；2. School of Biosystems Engineering and Food Science，
Zhejiang University，Hangzhou 310058）
Abstract:  This review discussesd on the detection methods of heavy metal ions pollution, including enzymatic biosensors, cell biosensors,
microbial biosensors. The flexibilities of different transducers for biological elements was analyzed, and finally, it point out that the automated
and miniaturized biosensors based-on bio-technologies and the detailed relations between structure and function would be potential meet to the
need for heavy metal ions monitoring.
Key words:  Heavy metal ions Biosensors Environment Detection
拓展生物技术研究成果应用的检测方法，越来越多
地引起了人们研究的兴趣。
1 生物传感器的基本原理
生物传感器是一种由天然（组织、细胞、核酸、
抗体和酶等）、加工（重组抗体和工程蛋白等）生物
材料或仿生材料（合成催化剂和印迹聚合物等）与
物理化学的换能器或换能微系统紧密结合或集成的
分析仪器。换能器包括光学、电化学、温变、压电、
磁性或微机械性等种类，能够将生物化学变化转换
为电信号输出（图 1）。不同种类的生物材料和换能
器具有不同的性质，能适应不同物质的检测。
2 生物传感器检测重金属离子
2.1 酶生物传感器
酶生物传感器已经被广泛的应用于临床诊断和
2013年第10期 47王明华等 ：检测重金属离子生物传感器的研究进展
食品安全检测，其原理主要是应用酶的专一性生物
催化作用，检测底物或生成物的浓度变化，如葡萄
糖生物传感器［2］、Vc 生物传感器［3］等。而酶生物
传感器用于重金属检测则是利用重金属离子对酶产
生的抑制作用影响酶的活性，使底物或产物产生浓
度变化。抑制现象专一性的降低，使得对重金属的
检测只能得到总的重金属量，而不能对产生影响的
各种离子分别定量。研究人员对不同的酶传感器进
行了研究。
Guascito 等［4］ 利用固定葡萄糖氧化酶生物传
感器，通过安培法检测过氧化氢的分解状况，分别
对 Hg2+、Ag+、Cu2+、Cd2+、Pb2+、Cr3+、Fe3+、Co2+、
Ni2+、Zn2+、Mn2+ 及 CrO4
2- 对酶的抑制效果进行了测定，
从而检测重金属离子。相类似的，Mohammadi 等［5］
利用固定化葡萄糖氧化酶和转化酶，通过恒电位法
检测蔗糖的含量 ；同时利用 Hg2+ 对转化酶的抑制作
用影响了蔗糖的转化率，对 Hg2+ 进行测定，检测限
达到 1×10-8 - 1×10-6 mol/L。
脲酶是一种分布广泛的酶，也是检测重金属离
子常用的生物材料，它可以和不同形式的换能器相
结合。Kuswandi ［6］报道了一种简单的光纤生物传感
器，利用重金属离子对脲酶的抑制作用进行监测，
脲酶固定在一层超滤膜上。研究重金属离子 Hg2+、
Ag+、 Cu2+、Ni2+、Zn2+、Co2+ 和 Pb2+ 的抑制作用，是
通过生物催化活性下降时尿素水解量变少而引起 pH
变化，在 615 nm 波长处由光纤生物传感器进行检测。
脲酶的活性可以通过加入半胱氨酸得到再生。流动
注射检测 Hg2+ 使得线性范围是 1×10-9-×10-5 mol/L，
检 测 限 为 1×10-9 mol/L（0.2 μg/L）。May May 等［7］
将脲酶通过自组装单层膜固定在 SPR 传感器的金镀
膜玻璃电极表面，检测镉离子对酶的抑制效果，证
明了 SPR 生物传感器可以用于重金属离子的检测。
其 他 的 酶 类 也 能 用 于 重 金 属 离 子 的 检 测。
Ogunseitan［8］利用氨基乙酰丙酸脱羧酶检测铅离子
的生物可利用度。Berezhetskyy 等［9］开发了一种碱
性磷酸酯酶电容生物传感器来检测水中的重金属离
子，该方法也利用了重金属离子对酶的抑制作用。
结果表明，各种重金属离子对该酶的抑制效果顺序
为 Cd2+ >Co2+ >Zn2+ >Ni2+ >Pb2+，检测限分别为 Cd2+ 0.5
mg/L、Co2+ 和 Zn2+2 mg/L、Ni2+5 mg/L、Pb2+40 mg/L。
黑曲霉硝酸还原酶的活性也受到各种重金属离子
的抑制，因而也能用来检测重金属离子污染［10］。
Michel 等［11］ 利用细胞色素 3 的 Cr6+ 还原酶活性，
研制了一种新的安培生物传感器，能够直接、快速
的检测 Cr6+。
研究人员对酶的高度专一性保持了持续热切的
兴趣。2012 年，Soldatkin 等［12］开发出了一种三酶
（转化酶、变旋光酶和葡萄糖氧化酶）复合体系生
物传感器，以陶瓷薄膜电极为支撑基质、电容大小
的改变为检测信号进行检测。该传感器对 Hg2+、Ag+
有较好的检测特异性。
2.2 细胞生物传感器
不同的细胞被用作生物传感器的生物敏感元件
来检测重金属离子，表现出了不同的性质。
2.2.1 海藻 Alpat 等［13］利用 Tetraselmis chuii 海藻
细胞作为生物传感器的组成部分，对 Cu2+ 进行检测。
固定在碳糊电极上的海藻通过被动吸附能够积累重
量百分比范围 2.5%-20% 的 Cu2+，然后通过伏安测
量进行检测，检测限能达到 4.6×10-10 mol/L。
Durrieu 等［14］则利用微球藻 Chlorella vulgaris 细
胞膜外部的碱性磷酸酯酶对重金属的敏感性制成了
光学生物传感器，球藻细胞被固定在了一层可以移
去的膜上，置于光纤的尖部。对镉和铅离子在浓度
范围为 0.01-1 mg/L 进行了检测，碱性磷酸酯酶由于
处于自然环境中而提高了其活性和稳定性。
2.2.2 动物细胞 研究重金属离子对动物细胞的损
伤过程，对于人们了解重金属的危害从而采取一定
的预防措施有重要意义，这也需要生物传感器发挥
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生物敏感层一般由酶、抗体、核酸和细胞等组成
图 1 生物传感器基本原理示意图
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2013年第10期48
作用。Liu 等［15］用心底细胞作为生物传感器的生
物敏感元件来检测重金属离子的危害。Hg2+、Pb2+、
Cd2+、Fe3+、Cu2+ 和 Zn2+ 等能引起心肌细胞在 15 min
内表现出频率、振幅和持续时间的变化。Hiramatsu
等［16］则利用基因工程小鼠作为传感器，研究了重
金属对内质网的影响作用形式。生物传感器能够实
现在体外近似模拟体内环境，从而使研究结果更具
有实际意义。
2.2.3 微生物 各种微生物的细胞也能被用来制作
生物传感器，检测重金属离子。Tag 等［17］利用酵母
作为生物传感器的一部分，采用安培法流动注射分
析 Cu2+，该株酿酒酵母转入了融合了大肠杆菌 lacZ
基因代替了相同的包含 Cu2+ 诱导启动子 CUP1 基因
的质粒。这些菌株对不同的 Cu2+ 浓度产生不同的灵
敏性，两株不同的转基因酵母对于实际样本中 Cu2+
的检测浓度分别为 1.6-6.4 mg/L，0.05-0.35 mg/ L。
Liao 等［18］ 用 绿 色 荧 光 蛋 白 细 菌［Escherichia
coli DH5α（pVLCD1）］生物传感器对土壤中重金属
的生物可利用度进行了检测。检测时间 2 h 时 Cd2+、
Pb2+、Sb3+ 的检测浓度分别为 ：0.1 nmol/L、10 nmol/L
和 0.1 nmol/L。Sumner 等［19］则利用了从热带珊瑚中
发现的野生红色荧光蛋白制成生物传感器并对 Cu+、
Cu2+ 进行检测。该仪器对于铜离子有较强的专一性，
可以在一定程度上抵抗其他离子的干扰，红色荧光
蛋白的检测限优于绿色荧光蛋白 7 个数量级。Amaro
等［20］ 则以四膜虫（Tetrahymena thermophila MTT1、
MTT5）金属硫蛋白激活子的真核生物荧光素蛋白基
因作为信号载体，开发全细胞生物传感器，期间侧
重金属离子的灵敏性可与原核生物相当。
基因工程微生物在重金属离子检测方面也发挥
了作用。科学家利用生物技术开发了两株具有特殊
性能的细菌［21］：E. coli MC1061 携带 pmerRluxCDA-
BE 质 粒（Hg-传 感 器 ） 或 携 带 parsluxCDABE 质 粒
（As-传感器），并将其与光纤换能装置相结合构成生
物传感器，对 Hg、As 进行检测，检测限可达到 Hg2+、
As5+ 和 As3+ 分别为 ：2.6 μg/L、141 μg/L 和 18 μg/L。
生物发光细菌也能被用来检测重金属。Petänen
等［22］用 Pseudomonas fluorescens OS8（pTPT11）、Ps-
eudomonas fluorescens OS8（pTPT31）分别检测汞和砷，
得到了良好的效果（汞检测限达到 0.003 μg/kg）。
2.3 免疫传感器
免疫传感器作为一种生物传感器，主要原理是
依赖抗体与抗原（待检物）之间的高效特异性相互
作用。随着对抗体结构和功能的逐步深入研究，将
有助于稳定免疫传感器的性能。Lin 等［23］将单克隆
抗体固定在金纳米颗粒光纤探针上，用于结合 Pb2+
螯合物，引起局域化表面等离子体振荡信号的变化，
实现检测 Pb2+ 离子（检测限 0.27 μg/L，4℃、35 d
后仍可实现检测结果重现性）。Date 等［24］将重金属
离子（Cd2+、Cr6+、Pb2+）抗原微粒固定在固相支撑
基质上，当待检物与金纳米颗粒标记抗体的混合物
流经支撑基质时，剩余未与待检物结合的抗体可与
固定抗原结合，实现竞争性间接检测待检物，检测
信号与待检物浓度呈反比。该传感器检测时间短，7
min 内 3 种离子均可达到理论检测水平（抗体 Kd 限）；
检测效率高；采用微流控检测，可同时检测多种物质，
有利于实现自动化控制操作等。
2.4 DNA生物传感器
DNA 生物传感器也被用于重金属离子的检测。
Babkina 等 ［25］用安培生物传感器检测了重金属离子
与单链 DNA 的结合，检测限分别可以达到：1.0×10-10
mol/L Pb2+、1.0×10-9 mol/L Cd2+ 和 1.0×10-7 mol/L
Fe3+。Oliveira 等［26］利用生物传感器对重金属离子
（Pb2+、Cd2+ 和 Ni2+）与双链 DNA 的相互作用进行了
研究，指出二者相互结合能引起双链 DNA 结构的改
变。Lan 等［27］对体外试验中依赖金属离子的 DNA
酶（Metal Ion-Dependent DNAzymes） 进 行 了 研 究，
指出该酶对金属离子的特异性活性依赖性，可用于
开发灵敏的重金属离子（Pb2+，Cu2+ 等）检测生物传
感器。
2.5 其他
光系统Ⅱ（PS Ⅱ）是多亚单位的色素和蛋白质
的复合物，可以催化光引起的从水到质体醌的电子
传递。这个复合物包括至少含有 6 个膜整合肽其中
有捕获光能的复合体（LHC Ⅱ）等，见图 2。光系
统Ⅱ位于膜上，其色素、蛋白可与重金属离子相互
作用，引起检测体系变化，并转换为可检测的信号，
按照检测信号的不同可分为，安培计生物传感器和
光学生物传感器两大类。
2013年第10期 49王明华等 ：检测重金属离子生物传感器的研究进展
对光合作用有影响的物质一般都对 PS Ⅱ电子
传递链有影响。目前认为重金属抑制光合作用是通
过（1）抑制酶的作用，如原叶绿素酯还原酶、质体
蓝素或 Calvin 循环中的一些酶 ；（2）重金属与蛋白
质的疏水基团发生相互作用；（3）一些重金属（Hg2+、
Cu2+、Cd2+、Ni2+ 和 Zn2+）可以替代叶绿素分子中的
Mg2 +，从而抑制了光合作用 ；（4）重金属 Cd2+、Cu2+
对光合作用影响研究表明，Cd2 + 会引起 PS Ⅱ中的
D1 蛋白结构破坏，从而影响 PS Ⅱ的活性，而 PS Ⅱ
可能是 Cu2+ 作用的目标［28］。基于此原理科学家开
发了检测重金属离子的生物传感器。Bettazzi 等［29］
用一次性的丝网印刷类囊体膜电极，结合电化学方
法检测重金属对光系统Ⅱ的抑制作用，可以检测到
0.6 mg/L Cd2+ 的抑制效果。
此外，一些蛋白质、肽类等物质也被用于开发
检测重金属离子的生物传感器。
Martinez-Neira 等［30］ 报 道 了 一 种 以 运 动 蛋 白
质（伸缩蛋白、肌动蛋白和肌球蛋白等）为基础的
生物传感器，用以检测汞离子。HgCl2 能够快速的
抑制由肌动蛋白活化的肌球蛋白 ATP 酶的活性，从
而抑制体外模拟的蛋白收缩。汞离子对于肌动蛋白
丝运动性的抑制作用也可以直接观察到，这为生物
传感器的开发提供了新的思路。Yin 等［31］将牛血
清蛋白固定在压电石英晶体胶体金表面质成生物传
感器，通过压电石英晶体阻抗法检测铅离子。得到
检测的线性范围为 1.0×10-7-3.0×10-9 mol/L，检测
限 1.0×10-9 mol/L。Wu 等［32］将金属硫蛋白固定在
电极表面，通过表面等离子体共振（SPR）对 Cd、
Zn、Ni 等进行检测。Bontidean 等［33］报道了一种新
的 以 合 成 的 植 物 螯 合 肽（Glu-Cys）20Gly（EC20）
为生物敏感元件的电容生物传感器来检测重金属离
子（Hg2+、Cd2+、Pb2+、Cu2+ 和 Zn2+），检测浓度范围
100 fmol/L-10 mmol/L。该生物传感器可以贮存 15 d。
Bontidean 等［34］利用不同的生物传感器（蛋白、细
菌细胞、植物）检测了土壤中生物可利用汞的含量。
指出细菌细胞生物传感器和蛋白（融合蛋白 GST-
SmtA）生物传感器对于检测汞离子污染是有效的，植
物传感器效果欠佳。
3 展望
3.1 不同生物敏感材料的比较
不同生物敏感材料对于重金属离子检测的作用
效果有所不同，其本身性质也存在差异。各种酶作
为生物传感器的组成成分，主要是依赖于重金属离
子对酶的抑制作用，从而引起检测环境中反应物的
相对变化进行检测。重金属对酶的抑制作用专一性
相对比较广泛，因此在多种离子存在时，很难区分
各自的种类和浓度。细胞生物传感器采用完整的细
胞作为生物传感器的一部分，既有利于全面研究重
金属离子对细胞的作用，也能通过保持细胞的自然
状态提高细胞内各种生物分子的生物活性和稳定性。
随着生物技术的不断发展，通过各种转基因和其他
技术手段可以生产出各种具有某些特殊性质的工程
菌类用于重金属检测，从而提高生物传感器对于某
种特定重金属离子检测的专一性。其他生物材料也
具有各自的优点，如蛋白质和多肽类物质可以通过
改变 pH 值，影响其本身性质实现活性的恢复。免
疫传感器用于重金属检测，因其分子量小，故与换
能器信号检测联系密切。各种生物传感器对重金属
离子的检测限都比较低，能达到 1.0×10-9 mol/L。
由此可见，生物传感器检测重金属离子主要依
赖于各种生物材料的特定结构和功能。现阶段，基
因工程技术、单分子水平上蛋白质结构功能研究技
术、以及生物信息学、计算机科学技术等学科的发
展已经取得了众多的成果。由此，可以对生物材料
CP47 psbi CP43
AMPEROMETRIC
BIOSENSOR OPTICAL
BIOSENSOR
AMPEROMETRIC
BIOSENSOR
QBQA
Phc
D1
Tyrz
33 kD 23 kD
O2H2O 16 kD
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Mn4
Ca+2 Cl
图 2 光系统Ⅱ示意图［28］
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2013年第10期50
与重金属离子有关的相互作用机理和模式进行详细
深入的研究，从而有助于提高检测重金属离子生物
传感器的开发和应用可信度。
3.2 不同换能方式的比较
电化学、光纤、SPR、压电石英晶体以及机械
运动形式的换能器都能作为生物传感器的组成部分
用来检测重金属离子。但电化学和光纤应用的比较
多，这可能与重金属离子与生物分子作用的形式有
关，许多生物材料本身即具有发光性，便于光学检测。
重金属离子的检测具有重要的意义，检测的准
确性、灵敏性仍然需要提高。重金属污染广泛的存
在于土壤、水等环境中，这就需要检测方法能够适
应不同的检测对象、减小各种干扰物质的信号，并
且能够便于野外定点测定。生物传感器检测方法自
身所具有的优势使其具备了能同时满足这些条件的
潜力。生物传感器的发展应该通过使用各种新技术
尽可能提高自身的性能，克服生物质材料受环境因
素影响大、不易保藏等缺点，并且发挥其易于自动
化操作和小型化的优势，开发出实用性强的专门检
测仪器。
参 考 文 献
［1］ 李蕊 , 周琦 . 重金属污染与检测方法探讨［J］. 广东化工 ,
2007, 34（3）：78-80.
［2］ Yang MH, Yang YH, Liu B, et al. Amperometric glucose biosensor
based on chitosan with improved selectivity and stability ［J］.
Sensors and Actuators B, 2004, 101（3）：269-276.
［3］ Wang XY, Watanabe H, Uchiyama S. Amperometric l-ascorbic acid
biosensors equipped with enzyme micelle membrane ［J］. Talanta,
2008, 74（5）：1681-1685.
［4］ Guascito MR, Malitesta C, Mazzotta E, et al. Inhibitive determination
of metal ions by an amperometric glucose oxidase biosensor ：Study
of the effect of hydrogen peroxide decomposition ［J］. Sensors and
Actuators B, 2008, 131（2）：394-402.
［5］ Mohammadi H, Amine A, Cosnier S, et al. Mercury-enzyme
inhibition assays with an amperometric sucrose biosensor based on a
trienzymatic-clay matrix ［J］. Analytica Chimica Acta, 2005, 543（1,
2）：143-149.
［6］ Kuswandi B. Simple optical fibre biosensor based on immobilised
enzyme for monitoring of trace heavy metal ions ［J］. Analytical and
Bioanalytical Chemistry, 2003, 376（7）：1104-1110.
［7］ May May L, Russell DA. Novel determination of cadmium ions using
an enzyme self-assembled monolayer with surface plasmon resonance
［J］. Analytica Chimica Acta, 2003, 500（1, 2）：119-125.
［8］ Ogunseitan OA, Yang S, Ericson J. Microbial δ-aminolevulinate
dehydratase as a biosensor of lead bioavailability in contaminated
environments ［J］. Soil Biology and Biochemistry, 2000, 32（13）：
1899-1906.
［9］ Berezhetskyy AL, Sosovska OF, Durrieu C, et al. Alkaline phospha-
tase conductometric biosensor for heavy-metal ions determination
［J］. ITBM-RBM, 2008, 29（2, 3）：136-140.
［10］ Aiken AM, Peyton BM, Apel WA, et al. Heavy metal-induced inhi-
bition of Aspergillus niger nitrate reductase ：applications for rapid
contaminant detection in aqueous samples ［J］. Analytica Chimica
Acta, 2003, 480（1）：131-142.
［11］ Michel C, Ouerd A, Battaglia-Brunet F, et al. Cr（VI）quantifica-
tion using an amperometric enzyme-based sensor ：Interference and
physical and chemical factors controlling the biosensor response in
ground waters ［J］. Biosensors and Bioelectronics, 2006, 22（2）：
285-290.
［12］ Soldatkin OO, Kucherenko IS, Pyeshkova VM, et al. Novel condu-
ctometric biosensor based on three-enzyme system for selective
determination of heavy metal ions ［J］. Bioelectrochemistry, 2012,
83（2）：25-30.
［13］ Alpat SK, Alpat Ş, Kutlu B, et al. Development of biosorption-based
algal biosensor for Cu（II）using Tetraselmis chuii ［J］. Sensors
and Actuators B, 2007, 128（1）：273-278.
［14］ Durrieu C, Tran-Minh C. Optical algal biosensor using alkaline
phosphatase for determination of heavy metals ［J］. Ecotoxicology
and Environmental Safety, 2002, 51（3）：206-209.
［15］ Liu QJ, Cai H, Xu Y, et al. Detection of heavy metal toxicity using
cardiac cell-based biosensor ［J］. Biosensors and Bioelectronics,
2007, 22（12）：3224-3229.
［16］ Hiramatsu N, Kasai A, Du S. et al. Rapid, transient induction of ER
stress in the liver and kidney after acute exposure to heavy metal ：
Evidence from transgenic sensor mice ［J］. FEBS Letters, 2007,
581（10）：2055-2059.
［17］ Tag K, Riedel K, Bauer HJ. et al. Amperometric detection of Cu2+
by yeast biosensors using flow injection analysis（FIA）［J］.
Sensors and Actuators B, 2007, 122（2）：403-409.
2013年第10期 51王明华等 ：检测重金属离子生物传感器的研究进展
［18］ Liao VHC, Chien MT, Tseng YY, et al. Assessment of heavy metal
bioavailability in contaminated sediments and soils using green
fluorescent protein-based bacterial biosensors ［J］. Environmental
Pollution, 2006, 142（1）：17-23.
［19］ Sumner JP, Westerberg NM, Stoddard AK, et al. DsRed as a highly
sensitive, selective, and reversible fluorescence-based biosensor for
both Cu+ and Cu2+ ions ［J］. Biosensors and Bioelectronics, 2006,
21（7）：1302-1308.
［20］ Amaro F, Turkewitz AP, González AM, et al. Whole-cell biosensors
for detection of heavy metal ions in environmental samples based
on metallothionein promoters from Tetrahymena thermophile ［J］.
Microbial Biotechnology, 2011, 4（4）：513-522.
［21］ Ivask A, Green T, Polyak B, et al. Fibre-optic bacterial biosensors
and their application for the analysis of bioavailable Hg and as in
soils and sediments from aznalcollar mining area in Spain ［J］.
Biosensors and Bioelectronics, 2007, 22（7）：1396-1402.
［22］ Petänen T, Romantschuk M. Use of bioluminescent bacterial
sensors as an alternative method for measuring heavy metals in soil
extracts ［J］. Analytica Chimica Acta, 2002, 456（1）：55-61.
［23］ Lin TJ, Chung MF. Using monoclonal antibody to determine
lead ions with a localized surface plasmon resonance fiber-optic
biosensor［J］. Sensors, 2008, 8（1）：582-593.
［24］ Date Y, Terakado S, Sasaki K, et al. Microfluidic heavy metal
immunoassay based on absorbance measurement［J］. Biosensors
and Bioelectronics, 2012, 33（1）：106-112.
［25］ Babkina SS, Ulakhovich NA. Amperometric biosensor based on
denatured DNA for the study of heavy metals complexing with DNA
and their determination in biological, water and food samples ［J］.
Bioelectrochemistry, 2004, 63（1, 2）：261-265.
［26］ Oliveira SCB, Corduneanu O, Oliveira-Brett AM. In situ evaluation
of heavy metal-DNA interactions using an electrochemical DNA
biosensor ［J］. Bioelectrochemistry, 2008, 72（1）：53-58.
［27］ Lan T, Lu Y. Metal ion-dependent DNAzymes and their applications
as biosensors［J］. Met Ions Life Sci, 2012, 10 ：217-248.
［28］ Giardi MT, Koblızek M, Masojıdek J. Photosystem II-based
biosensors for the detection of pollutants ［J］. Biosensors and
Bioelectronics, 2001, 16（9-12）：1027-1033.
［29］ Bettazzi F, Laschi S, Mascini M. One-shot screen-printed thylakoid
membrane-based biosensor for the detection of photosynthetic
inhibitors in discrete samples ［J］. Analytica Chimica Acta, 2007,
589（1）：14-21.
［30］ Martinez-Neira R, Kekic M, Nicolau D, et al. A novel biosensor
for mercuric ions based on motor proteins ［J］. Biosensors and
Bioelectronics, 2005, 20（7）：1428-1432.
［31］ Yin J, Wei WZ, Liu XY, et al. Immobilization of bovine serum
albumin as a sensitive biosensor for the detection of trace lead
ion in solution by piezoelectric quartz crystal impedance ［J］.
Analytical Biochemistry, 2007, 360（1）：99-104.
［32］ Wu CM, Lin LY. Immobilization of metallothionein as a sensitive
biosensor chip for the detection of metal ions by surface plasmon
resonance ［J］. Biosensors and Bioelectronics, 2004, 20（4）：
864-871.
［33］ Bontidean I, Ahlqvist J, Mulchandani A, et al. Novel synthetic
phytochelatin-based capacitive biosensor for heavy metal ion
detection ［J］. Biosensors and Bioelectronics, 2003, 18（5, 6）：
547-553.
［34］ Bontidean I, Mortari A, Leth S, et al. Biosensors for detection of
mercury in contaminated soils ［J］. Environmental Pollution, 2004,
131（2）：255-262.
（责任编辑 狄艳红）