综述：趋磁细菌的全球研究进展：生态学、进化机制以及生物磁体的生物技术应用，重点关注磁热疗法

《Critical Reviews in Biotechnology》：Global advances in magnetotactic bacteria: ecology, evolution and biotechnological applications of BioMagnets with a focus on magnetic hyperthermia

　　磁细菌（MTB）通过合成磁粒体实现地磁场导航，其研究涵盖培养技术、火山湖、珊瑚礁等多样生态系统及磁粒体生物矿化机制。最新方法包括磁基因簇（MGCs）的无培养检测、16S rRNA分析及新型菌株分离，并强调磁粒化石在古环境重建中的价值。磁粒体在癌症热疗、靶向药物递送、病原微生物磁分离和环境重金属污染治理中展现重要应用潜力。

　　

摘要

磁趋性细菌（MTB）是一类在生态和生理上具有多样性的微生物，它们能够合成细胞内的纳米颗粒——磁小体（一种生物磁性矿物），从而借助微生物的磁感受能力沿地磁场线导航。本文全面回顾了1979年至2024年间关于磁趋性细菌的研究，内容涵盖：（i）培养方法；（ii）多种生态环境，包括火山湖、珊瑚礁、古土壤、酸性泥炭地以及深海热液区；（iii）生态学和进化学研究。截至目前，仅有两个门类（假单胞菌门中的α-变形菌纲、脱硫杆菌纲和γ-变形菌纲，以及硝化螺旋菌门被证实具有形成磁小体的能力）。近年来，研究方法取得了显著进展，例如：无需培养即可检测磁小体基因簇（MGCs）的技术、16S rRNA基因分析方法，以及通过培养方式从多种生态环境中分离新型磁趋性细菌菌株的方法。文章还强调了从古环境沉积物中获取磁趋性细菌磁化石的重要性，并指出使用特定于该类群的引物以及α-变形菌引物组合可以直接从环境样本中检测到磁趋性细菌。此外，还探讨了磁小体在生物技术领域的广泛应用，如利用磁热效应治疗癌症、实现靶向药物输送、利用磁趋性细菌开发的微型机器人用于病原体分离，以及环境修复（例如从废水中去除污染物和重金属）等应用。