生物吸附是目前最有前景的吸附方法之一，如何提高现有微生物材料对离子的吸附量及吸附特异性，亟需开发新型生物吸附材料。研究表明，微生物细胞如真菌、细菌、藻类和生物材料等对溶液中的铀（Ⅵ）、钍（Ⅳ）离子均有较强的生物吸附性能。已有研究认为，与金属离子具有较强络合作用的生物吸附剂中含氨基酸残基，对溶液金属离子都具备较强结合功能，这类物质最典型的就是金属硫蛋白（MT）。本文通过基因工程技术，将金属结合蛋白固定在细胞外膜，开发出新型高效的生物吸附铀（Ⅵ）、钍（Ⅳ）离子材料。主要研究和结果如下：　　本研究通过搜索 Genebank数据库，获得了人肝金属硫蛋白基因的 DNA序列；通过分析酿酒酵母菌密码子使用的规律，用偏爱密码子代替稀有密码子，同时，在C端和N端分别添加XhoI和BamHI酶切位点及保护碱基，合成了改造的金属硫蛋白基因（MT）；将酿酒酵母表面展示载体pYD1经XhoI和BamHI双酶切，回收约5kb的产物，与经过相同酶切的 MT基因连接，获得了酿酒酵母重组表达载体pYD-MT；提取重组质粒pYD-MT，用醋酸锂法将pYD-MT导入酿酒酵母EBY100感受态细胞中，构建得到酿酒酵母表面展示重组菌SS-MT。将重组菌SS-MT细胞在含有半乳糖的培养基中进行培养，诱导 MT蛋白的表达，经免疫荧光检测证明金属硫蛋白MT成功展示在酿酒酵母菌细胞外膜。研究酿酒酵母工程菌对铀、钍离子的吸附作用。结果表明，酸性条件下，酵母工程菌对铀离子的吸附，在铀离子初始浓度为50μg.mL-1，吸附体系最佳 pH值为4.0，在22℃条件下吸附20min既达到吸附平衡，最大吸附量达到16.36 mg.g-1；碱性条件下，酵母工程菌细胞对铀离子的最佳吸附 pH值为 pH7.0-9.0，最佳初始浓度为50μg.mL-1，在22℃条件下吸附30min既达到吸附平衡，最大吸附量达到16.30 mg.g-1；两种条件下对铀离子的吸附均在较短的时间内即可以达到平衡。相比之下，酵母工程菌细胞在最佳起始离子浓度250μg.mL-1、pH2.0条件下，对钍离子吸附速度更快，吸附容量更大，在22℃条件下吸附20min既达到吸附平衡，最大吸附量达到72.82mg.g-1。对实验数据分别进行了吸附动力学和吸附热力学拟合。结果表明，酿酒酵母细胞对铀、钍离子的吸附均符合Langmuir模型，说明此吸附基本为单分子层，吸附过程的主导是细胞表面功能基团与铀、钍离子的化学结合；酵母工程菌细胞对铀、钍离子的吸附也符合Freundlich模型，说明生物菌表面不是均一的，且吸附位点分布不均匀；动力学和热力学实验结果表明，酵母工程菌细胞对对铀、钍离子的吸附行为符合拟二级速率方程，吸附速率较快。