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发光微生物(luminous microbes)传感器
发布时间:2018-08-01   点击次数:686次

发光微生物指自然界存在、细胞内具有生物发光代谢系统的原核和真核微生物,近来还包括导入发光基因而使原本不发光的微生物具备发光特性的基因工程发光微生物。发光微生物毒性测试中应用多的是明亮发光杆菌可以检测各种水体中的有毒物质,对于气体中可溶性有毒物质,可通过把它吸收、溶解在溶液中,然后观察其对发光细菌的影响

正常生理状况下,在氧气与细菌荧光素酶的参与下,细胞可发出波长为420~670nm的可见光。如果有有毒物质存在,会抑制酶的活性,使发光量降低,其减弱的程度与毒物的毒性大小和浓度成负相关,因而可以根据发光菌发光强度判断毒物毒性大小,用发光强度表征毒物所在环境的急性毒性。

以明亮发光杆菌为生物识别元件,以硅光电二极管作为细胞光信号和电信号转换的敏感元件,构建了细菌发光传感器,分别对苯酚、乐guo、乙醛、Hg+、Cu2+、Zn2+等污染物急性毒性进行快速检测研究,同时和哺乳动物毒性实验结果做对比。毒性测试结果表明,在pH=7.0,温度20℃,3.0%NaCI底液条件下,固定化菌膜发光强度达2~4nw,稳定发光时间60~80min,毒性测试结果的EC50值与哺乳动物毒性试验的LD50具有良好的相关性,相关系数r=0.95。

采用光纤探头结构、以明亮发光杆菌作为指示物制作了光纤式发光菌传感器,以Zn2+为测试对象,实验结果表明,Zn2+的EC50大约为5.06mg/L,检测范围为10ppb~200ppm,与采用国标推荐的方法测得的结果有很好的一致性。

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