[发明专利]用于检测生物膜的方法和装置

权利要求书

1.一种无源检测腐蚀性生物膜的方法，所述方法包括以下步骤：

a)使第一电极暴露于包含能够形成生物膜的微生物的至少一种介质；

b)允许在第一电极的至少一部分上形成生物膜；

c)使在其至少一部分上形成有生物膜的所述第一电极电连接到第二电极；和

d)测量由电连接的第一电极和第二电极产生的电特征，以确定生物膜是否为产电性。

2.权利要求1的方法，其中电特征包括电压和电流至少之一。

3.权利要求1的方法，其中所述第一电极选自石墨、金属和金属合金，第二电极选自钽/五氧化二钽电极、银/硫化银电极、离子选择性电极和离子选择性场效应晶体管。

4.权利要求1的方法，其中所述生物膜包含至少一种产电性微生物。

5.权利要求1的方法，其中在步骤b)之后和步骤c)之前，所述方法进一步包括以下步骤：

i)从包含能够形成生物膜的微生物的所述至少一种介质中移出在其一部分上形成有生物膜的所述第一电极；

ii)将在其一部分上形成有生物膜的所述第一电极和所述第二电极放入不同于包含能够形成生物膜的微生物的所述至少一种介质的介质。

6.权利要求1的方法，其中通过用高阻抗伏特计使在其一部分上形成有生物膜的所述第一电极电连接到所述第二电极，同时进行步骤c)和d)。

7.权利要求1的方法，其中通过用伏特计/安培计组合电表使在其一部分上形成有生物膜的所述第一电极电连接到所述第二电极，同时进行步骤c)和d)。

8.权利要求1的方法，所述方法进一步包括以下步骤：将测量的电特征与和已知腐蚀性生物膜组成有关的电特征相比较，以确定存在的腐蚀性生物膜的类型。

9.一种用于无源检测腐蚀性生物膜的传感器，所述传感器包括：

a)至少一个第一电极；

b)至少一个第二电极；和

c)用于使所述第一电极电连接到所述第二电极的外电路；

其中所述第一电极和所述第二电极至少之一能够至少部分被生物膜包覆；并且

由此，在所述第一电极和所述第二电极电连接并暴露于至少一种介质时产生的可持续电特征指示所述生物膜为产电性。

10.权利要求9的传感器，其中所述第一电极选自钽/五氧化二钽电极、银/硫化银电极、离子选择性电极和离子选择性场效应晶体管，而所述第二电极选自石墨、金属和金属合金。

11.权利要求10的传感器，其中所述第二电极部分被所述生物膜包覆。

12.权利要求9的传感器，其中所述生物膜包含至少一种产电性微生物。

13.权利要求9的传感器，所述传感器进一步包括用于支承所述第一电极和所述第二电极至少之一的壳，所述壳构造用于与包含所述至少一种介质的结构接合，使得所述第一电极的至少一部分和所述第二电极的至少一部分暴露于所述至少一种介质。

14.权利要求9的传感器，所述传感器进一步包括包围所述第一电极的至少一部分和所述第二电极的至少一部分的室，所述室经构造，使得所述至少一种介质接触所述第一电极的被包围部分和所述第二电极的被包围部分。

15.权利要求9的传感器，所述传感器进一步包括：

具有多个顶板孔的顶板，其中所述多个顶板孔的每一个包括具有第一电极引线的第一电极，所述第一电极包含钽/五氧化二钽；

具有多个底板孔的底板，其中所述多个底板孔的每一个包括具有第二电极引线的第二电极，并且所述多个底板孔的每一个包含能够在所述第二电极上形成生物膜的至少一种介质；

所述顶板与所述底板连通，使得在所述多个顶板孔之一中的所述第一电极与包含在所述多个底板孔之一中的所述至少一种介质接触；并且

由此，在第一电极引线和相应的第二电极引线通过外电路电连接时产生的可持续电特征指示产电性生物膜存在。

16.权利要求9的传感器，其中所述第一电极和所述第二电极至少之一还包括防止生物膜附着并允许离子物类扩散的多孔涂层。

17.权利要求10的传感器，其中所述第一电极包括钽/五氧化二钽，所述第二电极部分被生物膜包覆，并且所述传感器不包括质子交换膜。