我们要感谢两位匿名评审员以及 poulain 实验室成员的评论, 感谢他们就厌氧生物传感器的发展进行了深刻的讨论。安大略省的早期研究员奖、发现补助金和加拿大自然科学和工程研究理事会的加速器补充资助了这项研究。

作者没有什么可透露的。

微生物生物传感器是识别金属与微生物相互作用的机制的有用工具。在这里, 我们描述了一种方法, 可以厌氧量化汞 ii 和 cdii生物利用度革兰氏阴性宿主细胞 (大肠杆菌), 并在几个小时内给出一个可量化的结果。该协议的主要优点之一是, 它通过避免可能导致金属沉淀的强结合配体或成分, 允许对接触介质中的金属形态进行广泛控制。金属形态已在这种曝光介质中使用 phreeqc17进行了建模和测试, 但可能会部署其他金属形态软件。在未添加配体的情况下, 汞形态预计为97% 汞 (oh)2和3% 汞 (nh3)22 +, 而镉形态将表现为59% 的 cd-β-甘油磷酸盐、25%cd 2 +和 16% cdso4。使用一个简单的热力学建模软件, 用户可以设计曝光介质和测试感兴趣的金属的生物利用度。此外, 生物传感器宿主细胞 (大肠杆菌neb5α) 在 ph 值 (5-8.5) 和氯化钠浓度 (0-0.55 m)17的范围内是可行的。
汞甲基化是一个厌氧过程, 本研究中概述的协议对氧气没有要求, 因此可以更准确地描述金属生物利用度的厌氧代谢。这一点很重要, 因为氧气的存在改变了基因表达谱48, 49, 因此, 潜在的运输途径;因此, 与目前的好氧替代品相比, 这种方法具有优势。这里介绍的生物传感结构可能与其他厌氧宿主一起使用, 这些主机可能与汞甲基化 (例如, geobacter、脱氧氟弧菌)更相关, 但可能比大肠杆菌更容易处理。目前这里介绍的方法的一个局限性是, 与现有的有氧系统4、19、37相反,我们的检测极限尚未达到 p m 水平。然而, 需要注意的是, 要实现这些低检测限, 需要采取几个步骤44: (一) 需要增加配体, 以确保汞保持在溶液中, 不吸附在微生物细胞壁上 (汞将被不可逆转地束缚)细胞表面硫醇, 防止其生物利用度 25,27;参见图 3a) 中汞的阈值响应, (二) 对细胞密度的修改, 或 (iii) 修改基因结构, 以包括mer-operon (即mert和merT) 的运输蛋白, 增加汞的通量在50,51的牢房里这些修改将有利于检测低浓度的汞, 但在评估与环境相关的情况时不一定是理想的。虽然以前的镉生物传感器主要是作为 "原则的证明" 而存在的, 但它们是在复杂的介质中设计的, 使调查人员无法评估物种形成对生物利用度的作用41,42,43,44岁
生物传感器是一个非常有用的工具, 用于确定金属物种具有生物利用性的机制。由于宿主生物不是氢甲基化物, 因此它只能用于开发汞如何进入革兰氏阴性菌的模型, 而不是汞-甲基化物如何获取汞的确切理由。还有其他确定汞生物利用度的方法, 如甲基化, 作为吸收或使用质量平衡方法的结果 10、15、20、45、46。尽管如此, 这里提出的方法提供了在活细胞中的准实时生物利用度数据的优势。我们不建议使用这种方法来量化环境矩阵中的汞或镉总量。尽管建议使用生物传感器来确定环境中的金属浓度 36, 但还有许多更容易获得的标准方法, 如 icp-ms、fas (用于 cd 分析) 或冷蒸汽原子吸收光谱 (用于汞)分析)。然而, 生物传感器可用于确定某一环境基质是否有可能提高或阻碍生物利用度;这是通过执行标准添加来实现的。
曝光介质的 ph 值可能会被改变到5和8.5 范围内的任何地方, 前提是将 mops 游离酸 (缓冲液) 与适当的 pka 的缓冲液的备用游离酸交换 (请参见适当的缓冲液 (ferreira等人).(2015年)47), 并调整与 koh 到适当的 ph 值时, 使曝光介质。此外, 该方法不仅限于汞和镉, 还可以使用其他转录调节剂推广到其他金属。
曝光测定可以进行改进, 以探讨其他电子受体, 如o 2和富马酸盐对汞或镉生物利用度的影响。可根据要求对利用 o2和富马酸酯作为电子受体的方法进行细微修改。
总之, 我们要强调以下几点:一)必须在步骤2中知道镉或汞库存的浓度, 因为这些库存将用于校准生物传感器。ii)在暴露日, 必须在 0.6 (±0.1) 的 od600处停止细胞的生长, 并在重新悬浮细胞培养时采取谨慎措施, 因为生物传感器被校准到该细胞密度。iii)最后, 在曝光日精心制作曝光介质是非常重要的。为确保协议的成功, 应同时培育多种文化 (以规避生长失败的可能性), 并应每周改造生长介质 (以规避媒体的转移性和可能的污染)。还应当指出, 在信号产生方面, 生物复制 (多种细胞培养物) 表现出变异性。虽然荧光响应可能因培养而异, 但在许多生物复制过程中, 对给定变量的荧光响应趋势应保持不变。

汞是一种全球污染物, 其对汞甲基化微生物的生物利用度是通过食物网实现其生物放大及其对人类和野生动物可能产生的神经毒性影响的第一步.目前人们认为, 微汞甲基化是一种细胞内过程, 需要: (一) 汞的种类必须生物利用 2、3、4、5、6、7和 ii) 细胞在生理上能够甲基化汞8,9,10。镉 (cd) 在生物体中积累生物, 但在食物网中不具有生物放大作用, 并广泛用于工业和商业过程中, 这些过程通常会导致人和环境中的急性暴露11。尽管微生物在汞在环境中的命运中起着重要作用, 但对镉地球化学和生态毒理学的研究大多集中在微生物真核生物 12上。食用农作物 (如大米) 是直接接触镉的主要来源;在这种情况下, 镉对根际微生物的生物利用度直接影响植物的积累量 13.
汞的运输途径是复杂的, 可能涉及一个活跃的运输步骤14。当涉及转运体时, 最近的工作表明, 汞ii使用锌ii或锰ii 运输机7、15、16、17。虽然 cdii被假设通过二价金属输送途径 (特别是 mnii或 znii) 不小心进入细胞溶胶, 但 cd ii 在细胞内的转运机制仍然存在投机, 并没有确定特定于 cd 的运输路径13,18。无论所涉及的运输机的性质如何, 三个机械因素最终决定了金属进入细胞的能力: i) 溶液 2、6、15中的金属形态,16,17,19,20,21,22,23、ii) 细胞膜的生物化学特性17、24、25、26、27、28、29 ,30、31和 iii) 金属进入运输地点7、32的能力。镉和汞不可能在微生物生理相关条件下作为游离离子存在, 因为它们对溶解有机物 (dom) 有很高的亲和力, 对污染物 (如edta) 有螯合, 或硫含量降低, 33, 34,35 (cdii 可以存在作为一个自由离子或形式离子对在没有这些配体的情况下)。在确定这些金属物种在与其在环境中的命运有关的条件下如何生物利用方面缺乏有效的方法。例如, 汞在厌氧条件下甲基化 14,镉和汞都是软金属 (或 b 类阳离子), 要求在保持还原硫基团完整性的条件下对其形态进行调查。
微生物生物传感器是细菌细胞, 它发出可量化的信号, 以响应金属的细胞内浓度, 在这种情况下是汞或镉。因此, 只要仔细控制暴露条件, 它们是了解金属如何进入36 细胞的理想工具。汞生物传感器通常包含 mer-operon 的调控电路 (包括转录调节剂 merra 的基因编码以及操作数的操作和启动子区域) 和报告基因 (例如,lux, gfp, lac基因)。当汞存在于细胞质中时, 它将与 merr 结合, 从而导致报告基因的转录和随后的信号产生19,37。特定的 cd 生物传感器通常是使用cadc、 cadC、znta或zntA编码转录调节器38设计的, 但值得注意的是, merr 与 cd5具有较低但可量化的亲和力。由于最常用的发光或荧光报告蛋白的有氧限制, 直到最近, 微生物生物传感器仍然无法提供对缺氧条件下金属的生物转化的洞察。这使得在与其环境归宿有关的一系列条件下, 特别是在存在氧化还原敏感配体 (例如硫化物和硫醇)的情况下, 很难对金属的生物利用度进行厌氧检测 45,39岁
为了减轻在缺氧的情况下进行实时成像的方法障碍, drepper等人.(2007) 开发了一种基于黄素的荧光蛋白 (fbfp), 该蛋白基于从pputida中获得的 sb2 蛋白的轻氧电压域。这种蛋白质家族能够在没有氧气的情况下荧光40。在 drepper等人的工作基础上, 我们的实验室设计了一个厌氧生物传感器, 可以在氧化和缺氧条件下以及在广泛的盐度17下研究汞的生物利用度. 在本论文中, 我们描述了如何制备和使用生物传感器来测试环境变量对汞或镉生物利用度的影响。虽然我们开发了汞ii生物传感器, 但我们选择用 cdii进行实验, 以此吸引读者注意, 生物传感器也可能对可能在环境中同时发生的多重压力源做出反应矩阵;在这种情况下 cdii被调查, 因为它是已知的绑定到转录调节剂 merr5。在这里, 我们展示了与任何一种金属有关的代表性校准和功能线性范围。我们还举一个例子, 当生物传感器的结果是决定性的 (镁ii 和mnii 的汞生物利用度) 和不确定的 (锌ii 关于汞的生物利用度)。

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>7 ml standard vial, rounded interior</td>
			<td>Delta Scientific</td>
			<td>200-007-20</td>
			<td>34 recommended</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vial tray, 21 mm openings</td>
			<td>Delta Scientific</td>
			<td>730-2001</td>
			<td>4 for (4 x 8 grid)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>24 mm Closure</td>
			<td>Delta Scientific</td>
			<td>600-024-01</td>
			<td>32 recommended</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LID CORNER NOTCH BLK STR CS/50</td>
			<td>Corning</td>
			<td>Corning 3931</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Corning 96- well clear-bottom nonbinding surface microplate</td>
			<td>Corning</td>
			<td>Corning 3651</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anaerobic Chamber (glovebox)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>The air in the anaerobic chamber should be (97 % N2 &#177; 2 % and 3 % H2 &#177; 2 %)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Palladium catalyst</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Converts O2 to H2O in the anaerobic chamber. Not required but recommended.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microplate reader</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>450 (&#177;10) nM filter for the microplate reader</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>500 (&#177;10) nM filter for the microplate reader</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anaerobic culture vial (balch tubes) + rubber stoppers</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spectrophotometer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Modified for anaerobic culture tubes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MA-3000 (mercury analyzer)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pH probe</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Any pH probe will work</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 mL conical sterile polypropylene centrifuge tubes.</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.22 &#181;m polyethersulfone syringe filter + syringe</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile/clean glass bottles</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>For growth media and standards</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile/clean plastic or PTFE bottles</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>For alkali solutions (NaOH/KOH)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reagents powders: Na2MoO4, Na2SeO4, H3BO3, NaOH, KOH, MnSO4, ZnSO4, CoCl2, NiCl2, ampicillin sodium salt, Difco M9 Minimal Salts, Glucose, MgSO4, Thiamine HCl, NaNO3, l-leucine, l-isoleucine valine, EDTA sodium salt, FeSO4, Sodium Beta-Gylcerophosphate, Mops free acid, (NH4)2SO4, Hg(NO3)2, CdCl2</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Milli-Q water</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Autoclaved or filter sterilized is fine.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lysogeny Broth</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Analytical grade H2SO4</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an anaerobic biosensor assay for the detection of mercury and cadmium

汞 (汞) 对微生物的生物利用是食品网中有毒汞生物放大的关键一步。镉 (cd) 转化和细菌的生物利用度控制着主要粮食作物的积累量。这些金属的生物利用度取决于其在溶液中的形态, 尤其是在缺氧条件下, 汞被甲基化为有毒的单甲基汞 (甲基汞), 镉在根际持续存在。当金属进入细胞溶胶时, 全细胞微生物生物传感器会发出可量化的信号, 因此是评估金属生物利用度的有用工具。不幸的是, 到目前为止, 由于现有的记者蛋白在没有氧气的情况下发挥作用的能力有限, 大多数生物测井工作都被限制在氧化环境中。在这项研究中, 我们提出了我们的努力, 以开发和优化全细胞生物传感器分析能够发挥厌氧功能, 可以检测金属在缺氧条件下在准实时和数小时内。我们描述了生物传感器如何帮助评估与金属环境循环相关的化学变量如何影响其生物利用度。以下协议包括以下方法: (1) 在缺氧条件下制定汞和镉标准; (2) 在没有氧气的情况下制备生物传感器; (3) 设计和执行一项实验, 以确定一系列变量如何影响汞或镉的生物利用度, (4)量化和解释生物传感器数据。我们展示了生物传感器的线性范围, 并提供了实例, 说明该方法通过利用金属诱导菌株和本构菌株来区分金属生物利用度和毒性的能力。

一旦根据步骤5.3 量化了荧光峰, 荧光峰的结果就可以根据变量浓度来绘制, 说明该变量如何影响汞或镉的相对生物利用度。例如,图 2中荧光 [hgii] 的校准曲线将产生图3 a中所示的诱导数据。对于汞ii校准, 曲线将始终包含3个汞诱导菌株的成分;荧光信号产生前约 1-2 nm 汞 ii 的阈值响应与 [hhg ii] 线性成正比, 5 nmhhii将可靠地始终处于该范围的中心, 以及一个高原, 其中增加 [hhii] 将不再增加荧光信号。本构应变的信号产生没有变化, 这表明 [hhii] 的毒性不会影响信号的产生。对于图 3b中的 cdii , 诱导菌株总是有2个成分;一个线性范围, 200-300 nm cd ii 将可靠地始终处于线性范围和高原的中心。荧光信号随 [cdii] 的增加而降低, 表明较高的镉浓度对细胞有毒, 可以解释高原后 1000 nm cdii的诱导荧光产量下降的原因。因此, 在就环境变量测试汞或镉生物利用度时, 我们建议对汞ii使用5 nm,对 cdii使用 300 nm。
在某些情况下, 信号的产生可以适当归因于汞或镉的生物利用度, 但在另一些情况下, 信号的产生可能会受到生物传感器细胞宿主生理状态变化的影响 (例如,感兴趣的金属或测试的环境条件是有毒的)。在图 4 a中, 5 nm 汞的生物利用度在锌梯度 (0-10μm) 上进行了测试。在 hg 诱导菌株和本构菌株中, 随着锌浓度的增加, 信号也有类似的减少。因此, 人们无法区分信号是由于生物利用度降低还是由于锌毒性而产生的。在图 4b 和4B 中, 5nm 汞的生物利用度在镁ii (0-10 mm) 和 mMii (0-10μm) 的梯度上进行了测试。mgii和 mnii浓度的增加降低了诱导菌株的荧光信号。另一方面, 本构菌株没有显示荧光随 mg ii 和 mnii浓度的增加 (mgii和 mnii 对fbfp 生产中的细胞有益) 而减少, 如荧光信号的增加)。这表明这些细胞是可行的, 汞诱导菌株的荧光减少是汞生物利用度降低的结果。这些数据强调了所有生物传感器检测也为整个细胞适应性提供本构测量的重要性.
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58324/58324fig3.jpg"> 图 3: 与汞和镉的生物传感器的线性范围.以相对荧光单位±1的形式测量的最大荧光值±1标准偏差, 该偏差窝藏puc57merr-pp (hg-pl-pp) 和 puc19balch-pp (成分), 并添加a) hg ii (0-15 nm)c ) cdii (0-1000 nm) 在厌氧条件下。在37°c 下, 荧光是3个技术复制的平均值。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58324/58324fig3large.jpg" target="_blank">请点击这里查看此图的较大版本.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58324/58324fig4.jpg"> 图 4: 锌的不确定结果的例子和镁和锰的结论性结果.以相对荧光单位±1的形式测量的最大荧光值,标准偏差由大肠杆菌neb5α携带 puc57merr-pp (hg-pl-pp) 和 puc19balch-p (成分), 并添加a) znii (0-μ10 m),b)在厌氧条件下, mgii (0-10 mm) 和c) mMii (0-10μm)。[hgii] 在所有处理中被设置为 5 nm, 荧光在37°c 下平均为3个技术复制。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58324/58324fig4large.jpg" target="_blank">请点击这里查看此图的较大版本.</a>

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An Anaerobic Biosensor Assay for the Detection of Mercury and Cadmium

在这里, 我们提出了一个协议, 使用厌氧全细胞微生物生物传感器, 以评估不同的环境变量如何影响汞和镉对缺氧环境中细菌的生物利用度。

一种用于检测汞和镉的厌氧生物传感器检测方法

Mercury (Hg) bioavailability to microbes is a key step to toxic Hg biomagnification in food webs. Cadmium (Cd) transformations and bioavailability to ...

这种方法可以帮助回答有关镉和汞的生物地球化学循环关键问题，例如不同的环境变量如何影响它们对细菌的生物利用度。这项技术的主要优点是，它提供准实时生物利用数据和可行的细胞，而不管是否存在氧气。通常，对这种方法的新鲜人会很难以为向，因为有很多时间敏感的步骤需要非常细致地注意细节。演示这个程序的将是本，一个研究生从我的实验室。为准备检测，从零下80摄氏度的低温物中取回汞可感知生物传感器和组织表达的生物传感器。将细胞板化为Lysogeny肉汤盘，每毫升安西林含有120微克。在37摄氏度的孵化器中种植板培养物。下午4：30至5.m用安西林在10毫升LB中接种培养，并在37摄氏度下在37摄氏度下过夜生长，在220转/小时摇晃。第二天上午.m，将培养和先前准备好的生长培养基带进厌氧室。然后将8毫升新鲜生长介质和每毫升安皮西林210微克加入无菌的巴奇管中。现在收集两毫升的隔夜生长培养，并转移到两毫升微型离心管。在10，000 RCF下离心90秒后，取出上经液，并在两毫升新鲜生长介质中重新暂停。然后将重新暂停的培养物加入含有8毫升新鲜生长介质和安西林的巴奇管中。使用无菌技术，在从厌氧室中去除橡胶塞之前，小心地将其放在捆扎管上。然后将管子放入培养箱中，在37摄氏度下以220转/小时的速度摇晃。下午三到五.m。将带培养物的捆扎管、新的无菌捆扎管和生长介质引入厌氧室。在无菌巴奇管中加入100微升的培养物，加入10毫升的新鲜生长介质，加入安皮西林。使用无菌技术，小心地将橡胶塞放在捆扎管上。将管子从厌氧室中拆下，然后以 37 摄氏度的温度下在 220 rpm 下摇动过夜。第二天.m十点之间，将培养和生长介质转移到厌氧室。再次添加八毫升的生长介质和安西林到无菌的捆扎管。将隔夜生长培养的两毫升培养成两毫升的微型离心管。离心后，像以前一样，去除上经剂，并在两毫升新鲜生长介质中重新暂停细胞。然后将重新暂停的培养物添加到含有新鲜生长介质和安皮西林的捆扎管中。使用无菌技术，小心地将橡胶塞放在捆扎管上。将其从腔室中取下，并在 37 摄氏度下以 220 rpm 的转速振动而生长。使用分光光度计监测培养量的生长，通过涡旋培养，然后以 600 纳米或 OD600 测量光密度。经过三到四个小时的预期增长后，该培养者应达到 OD600 的 6。现在将管放入厌氧室，并将培养培养器转移到两个两毫升微离心管中。离心后，如前删除上一提液，并在两毫升新鲜暴露介质中重新暂停每个细胞味觉。重复此洗涤步骤一次，以去除生长介质的任何痕迹。现在，将细胞培养的两个微型离心管组合成一个七毫升PTFE标准小瓶，以获得用于暴露测定的生物传感器库存。在开始实验之前，检查厌氧监测器，以确保厌氧室中没有氧气。根据 96 井模板设计板材布局。在三个技术复制中运行实验，将允许32种不同的处理，这是最好的代表与四由八网格设置小瓶。根据检测板布局设置四八网格。然后将七毫升 PTFE 标准小瓶放在托盘中。小瓶只能通过操纵小瓶的外在来处理。将暴露介质体积添加到每个与每种处理对应的瓶中。每个小瓶添加相应的化学变量体积，根据板布局进行测试。现在在每个小瓶中加入硝酸盐，使浓度为200微摩尔。排除此步骤的组成生物传感器治疗空白。要向小瓶中加入汞，首先将四到八微摩尔库存并摇好。将溶液和暴露介质稀释在7毫升PTFE小瓶中，浓度为100至250纳米摩尔，以制造工作汞溶液。根据此工作解决方案，根据板布局将汞添加到所需的小瓶中。加入汞或镉后，手动摇动板的轨道运动。实验现在可以暂停，这取决于汞或镉在溶液中指定所需时间。恢复实验时，轻轻移液器生物传感器存量来回，以确保均匀性。然后将生物传感器库存的100微升添加到每个小瓶中，并像以前一样手动摇动板。将板读卡器预热至 37 摄氏度，并设置动能运行 10 小时，每 5 到 5 分钟读取一次。在读数之间的轨道抖动。设置运行，以进行荧光测量，荧光激发为440纳米，发射500纳米。现在移液器200微升从每个PTFE小瓶在四由八格入相应的井的96井板。在传输每个 200 微升之前，来回移位 5 次。不要丢弃移液器尖端，而是将移液器尖端留在 PTFE 小瓶中，以跟踪移液进度。将 96 井板放入板读卡器的托盘中。然后将盖子放在 96 井板上，然后开始检测。以下是具有代表性的结果显示校正荧光数据是时间函数。氟化表现为汞对可感知生物传感器的浓度增加。所有值都为无汞控制值的空白。荧光峰可以量化，以显示荧光信号作为汞或镉浓度的函数。对于可感知和组成生物传感器，应使用可引物传感器中间的汞或镉浓度线性范围进行测试变量。以下是锌无定论结果的示例。镁和锰对生物传感器的汞生物利用度有一个结论性结果。锌的结果没有结论，因为构成荧光衰变与不可吸收的荧光指示毒性。在尝试此程序时，必须记住输入镉或汞的浓度，因为这些浓度将用于校准生物传感器。按照此过程，可以执行其他方法，如水系统的热力学建模，以回答其他问题，如汞或镉的特定化学种类如何影响其生物利用度。不要忘记，使用镉、汞和硫酸等强酸可能非常危险，在执行此程序时应始终采取预防措施，例如佩戴个人防护设备。该技术开发后，为环境微生物领域的研究人员探索准实时厌氧汞或镉生物利用度和基因可治疗微生物铺平了道路。