다양한 환경 시료에 존재하는 미량 원소인 망간은 생리학적 기능에 필수적인 원소이지만 과량으로 환경 내에 존재할 경우 식물 생산량 감소 및 신경학적 부작용을 야기할 수 있다. 채굴 산업에 의한 수환경 및 대기 오염은 망간을 환경으로 지속적으로 방출하고 있으며, 농업 환경에서 빈번히 사용되는 망간 비료 및 살균제는 토양의 망간 오염을 심화하고 있다. 본 연구는 Escherichia coli의 세포 내부 망간 반응 전사 인자인 MntR을 응용하여 환경 내 망간을 효과적으로 정량할 수 있는 세포 기반 바이오센서를 제작하는 것을 목표로 하였다. MntR은 mntS, mntH, mntP의 프로모터 영역과 상호작용하여 전사를 조절하는 것으로 알려져 있으나, mntS 프로모터를 이용한 바이오센서만이 망간 농도 증가에 반응하였다. 세포 기반 망간 감지 바이오센서의 민감도를 향상하기 위해, E. coli 세포 내 망간 수송을 담당하는 mntP 유전자를 삭제하였다. 제작된 바이오센서는 0.01μM - 10μM의 표준 시료 내 망간을 특이적으로 정량할 수 있었다. 바이오센서는 환경 모니터링 적용성을 검증하기 위해 표준 시료, mancozeb 토양 침출액 시료, 토양 시료 등 다양한 환경 시료에 대해 시험되었고, 모든 종류의 시료에 대해 90% 이상의 정확도를 나타냈다. 따라서, 본 연구를 통해 최초로 개발된 세포 기반 망간 감지 바이오센서는 환경 시료에서 망간을 모니터링할 수 있는 잠재력이 있을 것이라고 판단된다.