Методика основана на определении изменения интенсивности биолюминесценции генно-инженерного штамма бактерий при воздействии токсических веществ, присутствующих в анализируемой пробе, по сравнению с контролем. Люминесцентные бактерии оптимальным образом сочетают в себе различные типы чувствительных структур, ответственных за генерацию биоповреждений (клеточная мембрана, цепи метаболического обмена, генетический аппарат), с экспрессностью, объективным и количественным характером отклика целостной системы на интегральное воздействие токсикантов. Это обеспечивается тем, что люминесцентные бактерии содержат фермент люциферазу, осуществляющую эффективную трансформацию энергии химических связей жизненно важных метаболитов в световой сигнал на уровне, доступном для экспрессных и количественных измерений.
Критерием токсического действия является изменение интенсивности биолюминесценции тест-объекта в исследуемой пробе по сравнению с таковой для пробы с раствором, не содержащим токсических веществ или эталонной пробой. Уменьшение интенсивности биолюминесценции пропорционально токсическому эффекту.
Острое токсическое действие исследуемой пробы на бактерии определяется по ингибированию их биолюминесценции за 30-ти минутный (в экспрессном варианте - 5 минут) период экспозиции. Количественная оценка параметра тест-реакции выражается в виде безразмерной величины - индекса токсичности "", равной отношению
,
где и соответственно интенсивность свечения контроля и опыта при фиксированном времени экспозиции исследуемой пробы с тест-объектом.
Методика допускает три пороговых уровня индекса токсичности;
1) допустимая степень токсичности образца: индекс токсичности меньше 20;
2) образец токсичен: индекс равен или больше 20 и меньше 50;
3) образец сильно токсичен: индекс токсичности равен или более 50.