“照亮”微塑料污染的细菌

微塑料是微小的塑料碎片——很多小到肉眼无法不见——存在于空气、土壤和水中。测量其在自然界中的丰度可以指导清理资源，但是目前的检测方法速度慢、成本高或技术要求高。目前，在《ACS Sensors》上发表文章的研究人员已经开发出一种活体传感器，这种传感器可以附着在塑料上并发出绿色荧光。在对真实世界水样进行的初步检测中，生物传感器可以轻松检测出环境中存在的微塑料水平。

目前，科学家使用显微镜或分析工具（例如红外或拉曼光谱）检测水样中的微塑料。尽管这些技术较为准确，但在分析之前需要经过多个步骤来制备样本，而且可能成本较高、耗时较长。Song Lin Chua 及其同事利用铜绿假单胞菌设计了一种活体微塑料传感器，朝更简单的方法迈出了一步。这种细菌在环境中较为常见，可以在塑料材料上自然形成生物膜，但有些菌株是机会性人类病原体。该研究团队希望能够对这种细菌进行稍微改造，以设计出一种能够轻松检测出水样中微塑料的活体传感器。

研究人员在一种实验室培养的无感染性铜绿假单胞菌菌株中添加了两个基因，以将其设计成传感器。其中一个基因生成的蛋白质会在细菌细胞接触塑料时激活，促使另一个基因生成绿色荧光蛋白质。在实验室检测中，经过改造的细菌在装有塑料碎片和生长培养基的小瓶中会发出荧光，但在装有玻璃和沙子等其他材料的其他小瓶中不会发出荧光。在聚对苯二甲酸乙二醇酯（回收符号 1）和聚苯乙烯（回收符号 6）等各类塑料中，细菌均可在 3 小时内产生可测量的荧光。此外，将经过改造的细菌细胞置于冰箱（39℉，4℃）中，其活性可维持长达 3 天。研究人员表示，这表明有望将这类细菌运送到现场。

为了确认这种活体微塑料传感器是否可以用作环境监测工具，研究人员将经过改造的铜绿假单胞菌添加到城市航道的海水中。在添加细菌之前，首先对海水进行了过滤，随后，又对其进行了有机物去除处理。根据荧光强度值得出，水样中含有高达百万分之 100 的微塑料。使用拉曼显微光谱进行进一步的水质分析表明，这些微塑料主要是可生物降解类型，例如聚丙烯酰胺、聚己内酯和甲基纤维素。尽管最初的检测是针对传统聚合物进行的，但生物传感器仍检出了这些类型。

Chua 说：“我们的生物传感器提供了一种快速、经济、灵敏的检测方法，可以在数小时内检测出环境样本中的微塑料。”“作为一种快速筛查工具，我们的生物传感器可以避免大规模的监测工作，并帮助精准定位污染热点，以便进行更深入的分析。”

作者感谢环境及自然保育基金、医疗卫生研究基金、深空探测研究中心和肺尘埃沉着病补偿基金委员会的资助。

### 

美国化学学会 (ACS) 是一家非营利组织，成立于 1876 年，由美国国会特许成立。ACS 致力于运用化学的力量改善人民的生活。其以推动科学知识进步、赋能全球社区、捍卫科学诚信为使命。愿景是建立一个以科学为基础的世界。ACS 通过丰富的研究解决方案、同行评审期刊、科学会议、电子书籍和每周新闻期刊 Chemical & Engineering News，在促进卓越科学教育和提供化学相关信息和研究方面处于全球领先地位。ACS 期刊是被引用次数最多、最值得信赖、阅读次数最多的科学出版物之一，但 ACS 本身并不进行化学研究。作为科学信息解决方案领域的领导者，其 CAS 部门与全球创新者合作，通过整理、连接和分析全球科学知识，共同推进科学突破。ACS总部位于华盛顿特区和俄亥俄州哥伦布市。 

注册记者可以订阅 EurekAlert! 上的 ACS 记者新闻门户，获取处于禁运期和已公开的科技新闻稿。媒体垂询，请联系 newsroom@acs.org。 

注意：ACS 不从事科学研究，仅出版和公开经过同行评审的科学研究。 

关注我们： Facebook | LinkedIn | Instagram 

---

---