質體 cupR(rev)-PcupA/R-PcupC-rfp 和 C. metallidurans 和 R. eutropha 宿

分別加入 0、0.5、1、10、25、50、60、75、90、100M 的金離子濃 度於培養液中，然後分別觀測三組不同微生物金離子感測器的效率及螢光 的強度：

Fig. 4-19 C. metallidurans 和 cupR(rev)-PcupA/R-PcupC-rfp 的質體基因組 感測器劑量反應曲線。

用 Multi-Mode Microplate Reader 檢測螢光的強度以及生長的 OD 值並將兩 值相除後作一個劑量反應曲線，有較佳的螢光強度，且其耐受性佳，另外 在 0 到 0.5M 的金離子濃度間還可以做低濃度的探測。

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Fig. 4-20 R. eutropha 和 cupR(rev)-PcupA/R-PcupC-rfp 的質體基因組感測 器劑量反應曲線。

用 Multi-Mode Microplate Reader 檢測螢光的強度以及生長的 OD 值，並將 兩值相除後作一個劑量反應曲線。雖螢光強度還好，但且其耐受性佳，在 0 到 0.5M 的金離子濃度間也可以做低濃度的探測。

由 Fig. 4-18 到 Fig. 4-20 可以發現，cupR(rev)-PcupA/R-PcupC-rfp 的質 體 基 因 組 比 起 PcupA/R-cupR-rfp 的 質 體 基 因 組 更 能 夠 被 宿 主 C.

metallidurans 和 R. eutropha 兩者適應，並組成效果較佳的微生物金離子感 測器。因此，針對 cupR(rev)-PcupA/R-PcupC-rfp 的質體基因組我們會做一 系列的檢測來深入探討其微生物金離子感測器的效果。

首先，檢測微生物金離子感測器對金離子的線性關係，在高濃度或是 低濃度的趨勢線，接著是檢測最高可承受的金離子濃度以及最低金離子偵 測極限。在低濃度檢測的部分，分別加入金離子 0、0.01、0.05、0.1、0.2、

0.3、0.4、0.5M 的濃度，並用 Multi-Mode Microplate Reader 檢測螢光的

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強度以及生長的 OD 值，並將兩值相除後作一個劑量反應曲線。

Fig. 4-21 C. metallidurans 當作宿主的感測器在低濃度的金離子中檢測。

Fig. 4-22 R. eutropha 當作宿主的感測器在低濃度的金離子中檢測。

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兩次低濃度實驗都各做了三重複取誤差值，並可以發現，雖然由 C.

metallidurans 當作宿主的感測器的螢光強度較高，但其線性關係的趨勢線 R 平方值只有 0.9218；由 R. eutropha 當作宿主的感測器，雖然螢光強度較 弱，不過其趨勢線 R 平方值卻有 0.9917。

接下來要檢測這兩組的微生物金離子感測器對金離子濃度的耐受程度 並檢視其線性關係，兩者的趨勢線和 R 平方值在哪個範圍的濃度有較佳的 值。在金離子濃度檢測的部分，分別加入金離子 0、0.01、0.05、0.1、0.2、

0.3、0.4、0.5、1、5、10、25、50、60、75、90、100、150、200M 的濃 度，並用 Multi-Mode Microplate Reader 檢測螢光的強度以及生長的 OD 值，

並將兩值相除後作一個劑量反應曲線，另外要在推算其趨勢線和最低偵測 極限。

Fig. 4-23 C. metallidurans 當作宿主的感測器在金離子濃度中的檢測。

金離子濃度到 50M 時已經趨近於飽和狀態，且達到 150M 的時候，螢光 強度已經驟降¹¹。

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Fig. 4-24 C. metallidurans 當作宿主的感測器偵測金離子。

(A)金離子從低濃度到高濃度檢測，達到 150M 時 OD 值驟降，表示微生 物無法存活，螢光強度也跟著驟降。 (B)兩張圖都是在探討的感測器在低 濃度的線性關係，左邊是 0~1M 時，R 平方值 0.8198；右邊是 0~0.3M 時，R 平方值 0.944。 (C)可用肉眼直接觀察的圖(A)的螢光強度¹¹。

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Fig. 4-25 R. eutropha 當作宿主的感測器在金離子濃度中的檢測。

金離子濃度到 1M 時已經趨近於飽和狀態，且達到 150M 的時候，螢光 強度已經驟降¹¹。

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Fig. 4-26 R. eutropha 當作宿主的感測器偵測金離子。

(A) 金離子從低濃度到高濃度檢測，達到 150M 時 OD 值驟降，表示微生 物無法存活，螢光強度也跟著驟降。 (B)兩張圖都是在探討的感測器在低 濃度的線性關係，左邊是 0~1M 時，R 平方值 0.988；右邊是 0~0.5M 時，

R 平方值 0.9882。 (C)可用肉眼直接觀察的圖(A)的螢光強度¹¹。

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透過金離子濃度的實驗，比較此兩組微生物金離子感測器，雖然微生 物為 C. metallidurans 感測器螢光很強，且金離子的濃度到 50M 才趨於飽 和，不過在整體趨勢線卻不佳。Fig. 4-21 顯示，微生物 C. metallidurans 感 測器在金離子濃度 0~0.5M 時，其 R 平方值可以到 0.9218，但再做一次實 強度為 C. metallidurans 感測器較佳，但線性關係透過劑量反應曲線的趨勢 可以比較出 R. eutropha 感測器線性回歸比 C. metallidurans 感測器佳，而且 範圍也很廣，再現性的 R 平方值也不會差太多。再來比較兩者對金離子濃 度的最低偵測極限 (limit of detection, LOD)，使用公式 LOD = K × SD / S 來計算：C. metallidurans 感測器之最低偵測極限為 LOD = 3 × 0.835323 / 0.9201 = 2.723584 (nM)；R. eutropha 的感測器之最低偵測極限為 LOD = 3

× 2.71725 / 0.1839 = 44.32708 (nM)，計算出來的結果 C. metallidurans 感測 器有非常好的靈敏度其偵測極限可以到約 0.0027M 的金離子濃度(Fig.

4-24(B)右邊)，而 R. eutropha 感測器則略高一點，只能測到 0.0443M 的金 離子濃度 (Fig. 4-26(B)左邊)。

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