目的基于合成生物学及代谢工程手段,构建响应汞的四色全细胞生物传感器,应用于汞职业暴露人群的尿汞检测,建立汞暴露高通量生物监测体系用于汞中毒的快速筛查。材料和方法以天然的汞抗性mer操作子为设计蓝本,搭建了紫色杆菌素及其中间体的vioABCDE/vioABCE/vioABDE/vioABE合成基因簇,并置于汞响应的MerR调控蛋白的下游,开发汞全细胞生物传感器。通过对四种不同输出信号的传感器的色素稳定性、时间-响应关系、剂量-响应关系、金属选择性等性能的测试,优化传感器遗传学组件。进一步将此传感器应用于汞职业暴露人群尿汞的定性及定量检测,探索替代肌酐检测进行校正的做法,建立汞中毒的快速筛查方法。结果 1.4种色素信号的汞生物传感器的构建:基于大肠杆菌底盘,成功构建了以紫色（deoxyviolacein,DV）、深蓝色（violacein,V）、绿色（prodeoxyviolacein,PDV）、蓝色（proviolacein,PV）四种呈色化合物为可视化信号的全细胞生物传感器。2.四种传感器性能考察:DV＞V＞PDV≈PV。DV和V的最佳检测时间均为4 h,对除汞外的多种金属无响应。DV的检测限（limit of detection,LOD）(0.024 nmol·L-1)低于V的LOD(0.687 nmol·L-1),对汞的线性响应范围(0.732～23.4 nmol·L-1,R~2=0.984)较V(0.74～5.94 nmol·L-1,R~2=0.948)更宽。后续尿汞检测选用DV作为传感信号。3.尿汞的定性及定量检测:不同肌酐含量的尿液、纯化水以及人工尿液的基质效应差异显著;优化后确定尿液添加量为10%,LOD为0.086 nM,线性响应范围为1.57～100 nmol·L-1,R~2=0.989。4.汞中毒快筛方法建立:总检测时间为4 h,无需肌酐校正,利用96孔板可进行高通量快速筛查,超过职业性汞接触限值的检出率为85%,假阴性为7%。结论基于紫色杆菌素分支代谢途径,构建了4种不同输出信号的全细胞传感器,经检测体系性能优化后可用于尿汞的定性及定量检测,并成功建立了职业性汞中毒的高通量筛查方法。