串联报告基因优化镉离子大肠杆菌生物传感器开题报告

全文总字数：1805字

1. 研究目的与意义

研究的目的是了解构建砷离子微生物传感器的方法及了解传感器对砷离子的响应特征

其意义在于：通过实验数据确定生物传感器监测重金属的优点及其应用的机理

2. 国内外研究现状分析

传统中对于重金属砷污染的检测方法主要是物理化学方法，砷的检测方法有银盐法、砷斑法和硼氢化物还原比色法、氢化物原子荧光光谱法、原子吸收光谱法、电感耦合等离子体制谱联用、气相色谱与质谱联用等方法。

虽然具有很高的灵敏度和准确度，低检测限。但是仪器昂贵、复杂，操作过程繁琐，需要专业人员培训，检测成本较高。并且，传统的物理化学方法主要是对环境中重金属总量进行测定，不能检测出重金属的生物可利用度。

1962年clark和lyons最先提出可以通过构建酶电极生物传感器来监测血糖浓度的变化，开创了生物传感器的先河。在随后的几十年，各类生物传感器技术应运而生，在医学研究、电化学、光学、食品工业、环境监测等领域都发挥出了重大作用。1982年quillardet等进行的sos显色试验，是第一个研究微生物报告基因的试验，开创了全细胞生物传感器的先河。随着科学技术的迅猛发展，全细胞生物传感器以其独特的优势，显示出了巨大的发展潜力。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：采用聚合酶链式反应（pcr）和化学转化感受态细胞转化法构建砷离子检测工程菌株，利用以萤火虫荧光素酶（luc）基因为报告基因的工程菌株建立起砷离子全细胞传感器，并观察其检测砷离子的响应特征。

研究计划：

1、2018.12-2019.1：阅读与研究课题相关的文献；

4. 研究创新点

相比传统的重金属检测方法，利用全细胞生物传感器可以检测到环境中的生物可利用度，可直接反应生物体对污染物的吸收以及重金属砷对生物体的毒性状况。

全细胞生物传感器更加便捷、快速，成本也更低。其本身灵敏度也较高、特异性强，操作也更简单。并且，由于细胞响应快、体积小，还可实现采样点的原位检测和实时监测。