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生物学原理。多功能透明度在线分析仪水质生物毒性在线分析仪采用发光细菌进行毒性检测。细菌通过呼吸释放出光。当发光菌与水样混合时,样品中的有毒物质会破坏发光菌的代谢。发光菌的发光强度与有毒物质浓度成正比下降。水质生物毒性在线检测仪采用干冻发光菌和专用实验缓冲液进行自动分析。测定前应准备好水致发光菌悬液。化学原理。透明度在线分析仪厂家由电化学活性微生物氧化的有机物所产生的电子沿电极转移产生电。但当有毒物质一起流动时,具有电化学活性的生物体变得不那么活跃,从而减少了产生的电流。有毒物质的流入可通过急剧下降的电流值来判断;当引入无毒有机物时,电化学活性微生物的活性增加,进而增加产生的电流。有机质的流入可以通过洋流的急剧增加来判断。
多功能透明度在线分析仪新方案用7个大肠杆菌菌落替换了熔断器,每个菌落被赋予不同的荧光蛋白基因。只有当这些基因被打开,允许细菌制造蛋白质时,它们才会发出荧光。颜色——黄色、绿色和红色——因表达的基因不同而不同。所有这些差别用肉眼都能清楚地辨别出来。在他们手中有了一个彩色的菌落后,透明度在线分析仪研究人员用一对不同颜色的细菌创建了一个代码。这七种颜色给了它们49种组合,它们编码了26个不同的字母和23个字母数字符号,如“@”和“$”。他们用成对的彩色细菌写成行的信息。为了“打印”这些信息,透明度在线分析仪研究人员将细菌转移到细菌生长的培养基琼脂平板上,然后压一张硝化纤维“纸”,这张纸是用来固定细菌的。此时,硝化纤维纸中的细菌仍然是看不见的。但是,通过将硝化纤维纸压入含有化学触发器的琼脂培养皿中,激活荧光蛋白的表达,信息的接受者可以打开关键基因并点亮颜色。(被选择点亮的蛋白质通常不会被细菌利用,所以它们通常会保持沉默,直到被研究人员激活。)只要接收者知道什么颜色对应什么字符,信息就知道了。但沃尔特和他的同事们又增加了一层防护。他们将基因插入对某些抗生素有抗药性的细菌中;这个想法是,只有耐抗生素的细菌携带真正的信息。如果这些信息落到错误的人手里,一旦基因被激活,接受者就会看到一堆颜色,无法阅读。但是如果接受者加入了正确的抗生素,不耐药的细菌和它们的颜色就会消失,使真正的信息变得清晰。第一个例子是“这是来自沃尔特·拉布@塔夫斯大学2010年的生物编码信息”,发表在9月26日的《美国国家科学院院刊》上。“这是一个很酷的想法,”伊利诺伊大学香槟分校的化学家Kenneth Suslick说。事实上,它与康奈尔大学物理学家保罗·麦克尤恩的科幻惊悚小说《螺旋》非常相似。书中,一位年长的真菌生物学家利亚姆·康纳(Liam Connor)通过将一种荧光蛋白的基因插入不同真菌的DNA,解决了一个存在了几十年的谜团。尽管身为科幻小说迷的沃尔特说,他想马上读这本书,但他说他以前从未听说过这本书。现在,在他的生物发光细菌的帮助下,他也可以写一些关于自己的传说。
这种新的生物发光细菌实际上来自某种“阴谋”的想法。几年前,Darpa要求研究人员提交不需要电子设备就能编码机密信息的方法。嘉兴透明度在线分析仪马萨诸塞州梅德福塔夫茨大学的化学家戴维·沃尔特(David Walt)与他的前顾问、哈佛大学的化学家乔治·怀特赛兹(George Whitesides)一起工作。他们一起想出了一种方法,透明度在线分析仪在引信中加入各种金属盐,引信被点燃时,会发出一串红外线脉冲来编码信息。这让他们思考以另一种方式做同样的工作的可能性。因此,这对搭档决定尝试别的东西——在细菌中编码他们的秘密。透明度在线分析仪
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