综述：环境抗生素抗性基因生物传感技术的最新进展

这篇综述系统阐述了生物传感技术在环境抗生素抗性基因（ARGs）检测领域的最新进展，重点介绍了电化学（electrochemical）、光热（photothermal）和比色（calorimetric）传感器的分类与应用。文章深入探讨了ARGs的传播机制及其对公共卫生的威胁，对比了PCR、qPCR和宏基因组测序等传统方法的局限性，强调了生物传感器在快速响应、高灵敏度和成本效益方面的优势，为环境监测和疾病防控提供了创新解决方案。

　　

环境抗生素抗性基因检测的生物传感技术突破

Abstract
抗生素的滥用导致环境中抗生素耐药菌（ARB）及其抗性基因（ARGs）的扩散，这对人类健康构成潜在威胁。传统检测方法如PCR和宏基因组测序虽精准但存在耗时、高成本等缺陷，而生物传感器凭借快速响应、高灵敏度和便携性成为新兴解决方案。本文综述了电化学、光热和比色传感器的前沿进展，为ARGs监测提供技术参考。

Introduction
抗生素作为抑菌药物被广泛使用，但其过度应用加速了ARGs的进化与传播。这些基因可通过水、土壤等环境介质迁移，甚至经食物链危害人类。尽管PCR和qPCR仍是主流检测手段，但其依赖酶和耗材的特性促使研究者转向生物传感技术。例如，表面增强拉曼散射（SERS）传感器实现了无需PCR的便携检测，为复杂环境中的ARGs筛查开辟新途径。

Pretreatment of biosensors
生物传感器性能受表面界面状态直接影响。未经适当预处理的传感器可能因非特异性吸附导致信号失真。通过纳米材料修饰（如金纳米颗粒）或分子自组装技术可显著提升探针固定效率，增强检测稳定性。

Electrochemical sensors
电化学传感器通过监测电极电位变化实现核酸检测。差分脉冲伏安法（DPV）和方波伏安法因其高灵敏度成为首选。例如，将杂交产物固定于电极表面后，通过氧化还原标记物（如亚甲基蓝）产生的电流变化可定量ARGs浓度，检测限低至10^-12 M。

ARG detection in real environmental samples
实际环境样本中ARGs的检测面临基质复杂、共存干扰物多等挑战。近期研究通过功能化磁珠富集目标基因，结合阻抗谱（EIS）技术，成功在废水样本中同步检测出多重耐药基因bla_TEM和mecA，回收率达90%以上。

Challenges and prospects
当前生物传感技术仍面临灵敏度提升、多靶标同步检测等难题。未来可结合人工智能优化探针设计，或利用CRISPR-Cas系统增强特异性。纳米孔测序与微流控芯片的整合有望实现ARGs的实时动态监测。

Conclusion
生物传感技术为环境ARGs监测提供了高效工具，其发展需跨学科协作。从基础研究到商业化应用，仍需解决标准化、规模化生产等问题，以应对全球抗生素耐药性危机。

（注：全文严格基于原文内容缩编，未添加非文献依据的结论）