發(fā)光微生物指自然界存在、細胞內(nèi)具有生物發(fā)光代謝系統(tǒng)的原核和真核微生物，近來還包括導入發(fā)光基因而使原本不發(fā)光的微生物具備發(fā)光特性的基因工程發(fā)光微生物。發(fā)光微生物毒性測試中應用多的是明亮發(fā)光桿菌，可以檢測各種水體中的有毒物質(zhì)，對于氣體中可溶性有毒物質(zhì)，可通過把它吸收、溶解在溶液中，然后觀察其對發(fā)光細菌的影響。

正常生理狀況下，在氧氣與細菌熒光素酶的參與下，細胞可發(fā)出波長為420~670nm的可見光。如果有有毒物質(zhì)存在，會抑制酶的活性，使發(fā)光量降低，其減弱的程度與毒物的毒性大小和濃度成負相關(guān)，因而可以根據(jù)發(fā)光菌發(fā)光強度判斷毒物毒性大小，用發(fā)光強度表征毒物所在環(huán)境的急性毒性。

以明亮發(fā)光桿菌為生物識別元件，以硅光電二極管作為細胞光信號和電信號轉(zhuǎn)換的敏感元件，構(gòu)建了細菌發(fā)光傳感器，分別對苯酚、樂guo、乙醛、Hg+、Cu2+、Zn2+等污染物急性毒性進行快速檢測研究，同時和哺乳動物毒性實驗結(jié)果做對比。毒性測試結(jié)果表明，在pH=7.0，溫度20℃，3.0％NaCI底液條件下，固定化菌膜發(fā)光強度達2~4nw，穩(wěn)定發(fā)光時間60～80min，毒性測試結(jié)果的EC50值與哺乳動物毒性試驗的LD50具有良好的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)r=0.95。

采用光纖探頭結(jié)構(gòu)、以明亮發(fā)光桿菌作為指示物制作了光纖式發(fā)光菌傳感器，以Zn2+為測試對象，實驗結(jié)果表明，Zn2+的EC50大約為5.06mg/L，檢測范圍為10ppb~200ppm，與采用國標推薦的方法測得的結(jié)果有很好的一致性。