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安徽大學(xué)研發(fā)出檢測環(huán)境污染物短鏈氯代烴的高靈敏生物傳感器
來源:MEMS  瀏覽次數(shù):3743  發(fā)布時(shí)間:2024-09-30

近日,分析化學(xué)領(lǐng)域國際權(quán)威期刊《Analytical Chemistry》在線發(fā)表了安徽大學(xué)徐升敏副教授“Detection of short-chain chlorinated aliphatic hydrocarbons through an engineered biosensor with tailored ligand specificity”的研究論文,并被選為“Supplementary cover”。安徽大學(xué)博士研究生陳東東為本文第一作者,安徽大學(xué)為唯一完成單位。

短鏈氯代烴(SCAHs)通常用作工業(yè)試劑和溶劑,由于其廣泛使用和意外泄漏而滲入水生環(huán)境,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。全細(xì)胞生物傳感器已成為用于環(huán)境監(jiān)測和修復(fù)的經(jīng)濟(jì)、快速和實(shí)時(shí)的分析工具,但特異性識(shí)別污染物的轉(zhuǎn)錄因子的缺失往往阻礙了此類生物傳感器的應(yīng)用。

基于此,安徽大學(xué)徐升敏副教授以響應(yīng)長鏈烷烴的轉(zhuǎn)錄因子AlkS為研究對(duì)象,利用半理性設(shè)計(jì)方法,結(jié)合正/負(fù)熒光激活細(xì)胞分選策略,開發(fā)出一種特異性響應(yīng)SCAHs的生物傳感器。隨后,通過啟動(dòng)子定向進(jìn)化技術(shù),進(jìn)一步提高了該生物傳感器的性能。優(yōu)化后的生物傳感器的本底熒光泄漏減少了89%,靈敏度顯著提高,動(dòng)態(tài)響應(yīng)范圍更廣,誘導(dǎo)1小時(shí)后熒光輸出增加了150倍。檢測限(LOD)達(dá)到0.03 ppm,實(shí)際水樣中SCAHs的平均回收率為95.87% 至101.20%。GC-MS驗(yàn)證顯示所開發(fā)的生物傳感器的準(zhǔn)確度和精密度,證明其在實(shí)際環(huán)境樣品中檢測SCAHs方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

該工作得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2020YFC1808204)、國家自然科學(xué)基金委區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)合基金(U22A20406)和安徽省自然科學(xué)基金的支持。