近日，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院吳李君團(tuán)隊(duì)與皖南醫(yī)學(xué)院陳少鵬團(tuán)隊(duì)合作在超痕量汞細(xì)胞生物傳感器研發(fā)方面取得新進(jìn)展，相關(guān)研究成果發(fā)表在環(huán)境期刊Environmental Science & Technology上。
 

　　環(huán)境中超痕量的汞即可通過食物鏈富集影響人們的健康。傳統(tǒng)的超痕量汞的檢測方法依賴于大型分析儀器，成本高、費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且需要在專門的實(shí)驗(yàn)室由專業(yè)的人員操作。汞的全細(xì)胞生物傳感器操作簡便，但靈敏度低(ppb級(jí))、特異性差且檢測時(shí)間長。
 

　　針對以上問題，該合作團(tuán)隊(duì)運(yùn)用定向進(jìn)化技術(shù)，對汞生物傳感器感知模塊的核心元件-汞響應(yīng)蛋白(MerR)進(jìn)行改造，通過高通量篩選，獲得高性能的MerR突變體。該突變體特異性的感知超痕量的汞(ppt級(jí))，并迅速啟動(dòng)下游報(bào)告基因GFP的表達(dá)，產(chǎn)生可檢測的熒光信號(hào)，大大提高了汞細(xì)胞生物傳感器的性能。為了擺脫對大型分析儀器的依賴，簡便現(xiàn)場的檢測方法，該合作團(tuán)隊(duì)串聯(lián)報(bào)告基因模塊，并對其上游5’端非翻譯區(qū)序列進(jìn)行改造，產(chǎn)生了熒光信號(hào)更強(qiáng)的可視化全細(xì)胞生物傳感器2GC。該傳感器可以通過肉眼觀察，定性的檢測汞的污染。結(jié)合手機(jī)成像和圖像處理軟件，2GC全細(xì)胞生物傳感器完成了對海產(chǎn)品、土壤、礦石、小鼠等多種實(shí)際樣品的定量檢測(檢測限為307 pg/L)，其結(jié)果與原子熒光光譜法檢測結(jié)果非常接近。該研究為環(huán)境中汞污染的監(jiān)測和風(fēng)險(xiǎn)評估提供了一種新型、簡便、高效的檢測方法。
 

　　中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院強(qiáng)磁場中心朱凱麗博士為論文第一作者，吳李君和皖南醫(yī)學(xué)院陳少鵬研究員為論文的共同通訊作者。該工作得到了安徽省重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目的支持。
 

超痕量汞全細(xì)胞生物傳感器的開發(fā)及檢測流程