许多生物具有合成细胞内包涵体的能力，其中引起人们广泛关注和极大兴趣的一个例子是趋磁细菌合成磁性纳米颗粒—磁小体。趋磁细菌合成的磁小体表面有生物膜包被，其纳米级尺寸使它在生物医学、新材料等领域有着广泛的应用。磁小体化学组成为Fe3O4或Fe3S4，成熟后的磁小体晶体组成成分基本不受外界环境影响，有研究表明磁小体形成期间在培养基中加入其它元素，会改变磁小体特性。人们利用趋磁细菌合成磁小体的这一特点，在培养基中加入一些金属离子，以提高磁小体性能或获得含特定金属的纳米粒子。但目前国内外的研究中仅有Cu2+、Mn2+、Co2+、Zn2+、Ni2+、Cd2+六种金属离子获得了研究，迄今没有非铁金属离子单独培养趋磁细菌或多种金属离子混合培养趋磁细菌的报导。　　趋磁细菌ME-1是由本实验室分离得到的具有自主知识产权的菌株，且能够规模化培养。本研究利用Ag+、Mg2+、Zn2+、Cu2+、Mn2+、Ni2+、Co2+、Cd2+、Cr3+、Cr6+、Au3+四种价态十一种不同的非铁单金属溶液、添加Fe3+的双金属溶液、三金属混合溶液和多金属混合溶液培养趋磁细菌ME-1，以研究ME-1吸纳非铁金属离子和利用不同金属离子合成纳米颗粒的能力。获得新型单金属纳米材料、铁与其他金属合金、三金属纳米合金。本研究还尝试用多金属离子溶液模拟污水作为原料培养趋磁细菌ME-1，制备新型纳米材料，变废为宝，在治理污水的同时获得新型纳米材料。本研究为细菌来源的新型纳米材料的制备和污水中重金属的去除奠定了基础。　　研究结果表明趋磁细菌ME-1对Cr3+Mg2+、Ag+等多种金属离子有很高的耐受性，它对Ag+、Mg2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Cr3+、Mn2+、Co2+、Zn2+、Au3+几种金属的最高耐受浓度分别为160mmol/L、320mmol/L、32mmol/L、8mmol/L、4mmol/L、80mmol/L、16mmol/L、20mmol/L、10mmol/L、10mmol/L。与目前文献中报道的趋磁细菌AMB-1对不同金属的最高耐受浓度相比，ME-1对Mn、Zn、Ni、Co、Cu的最高耐受浓度分别为AMB-1的16倍、50倍、80倍、333倍、800倍，其他数值无参考。这些数据表明趋磁细菌ME-1在重金属污水治理中有着很大的潜在利用价值。　　对趋磁细菌ME-1尝试了11种非铁单金属离子培养，最终获得了10种分别由Ag、Mg、Cu、Ni、Cd、Cr、Mn、Co、Zn、Au形成的金属纳米颗粒。ME-1利用这10种非铁金属离子合成的纳米颗粒在形态和尺寸上都与利用Fe所形成的磁小体有较大区别。此外，Ag+、Au3+分别与Fe3+共同培养ME-1不能在菌体内形成纳米颗粒;Mg2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Cr3+、Co2+、Zn2+分别与Fe3+共同培养ME-1均能在ME-1细胞内形成纳米颗粒;Mn2+、Cd2+、Cr3+与Fe3+共同培养ME-1，不仅在菌体内合成了纳米颗粒，在菌体膜表面也出现很多片状沉积，而在单培养状态下非铁金属离子能完全替代磁小体中的铁元素形成特定金属的纳米粒子。这些结果表明，与其他已报道的趋磁细菌相比，ME-1在吸纳非铁金属离子以及合成纳米颗粒的特性等方面存在较大差异。ME-1的培养性能更优越，吸纳金属离子的能力更强。　　不同的单金属离子培养ME-1形成的纳米粒子会呈现不同的颗粒形态和大小。铁单独培养ME-1时形成的纳米粒子为正八面体，镁为圆球，锰为正方体。该现象表明，ME-1形成纳米粒子的形态不是一定的，其形态与其所利用的金属性质相关。进一步研究表明纳米粒子的单金属培养形态会随着第二种金属铁的加入而发生变化，铁的比例越大，对纳米粒子原有形态的改变越显著，且纳米粒子的排列会更加有序。　　三种金属离子混合培养趋磁细菌ME-1和多种金属离子模拟污水混合培养趋磁细菌ME-1时，ME-1可利用水中可溶的金属离子合成不溶于水的纳米颗粒。该现象说明不仅可以利用趋磁细菌ME-1清除污水中的重金属离子，亦可以利用污水作为原料合成金属纳米材料。　　综上所述，趋磁细菌ME-1对多种金属离子具有较高耐受性和较强的吸纳能力。ME-1利用单一或多种金属离子合成纳米颗粒的特性，可用于贵金属纳米颗粒的合成和重金属污水治理，有着巨大的潜在利用价值，为重金属污染治理和新型生物纳米合金合成提供了依据。