近日,分析化學(xué)領(lǐng)域國際權威期刊《Analytical Chemistry》在線(xiàn)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,對生態(tài)系統和人類(lèi)健康構成嚴重威脅。全細胞生物傳感器已成為用于環(huán)境監測和修復的經(jīng)濟、快速和實(shí)時(shí)的分析工具,但特異性識別污染物的轉錄因子的缺失往往阻礙了此類(lèi)生物傳感器的應用。
基于此,安徽大學(xué)徐升敏副教授以響應長(cháng)鏈烷烴的轉錄因子AlkS為研究對象,利用半理性設計方法,結合正/負熒光激活細胞分選策略,開(kāi)發(fā)出一種特異性響應SCAHs的生物傳感器。隨后,通過(guò)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(zhù)提高,動(dòng)態(tài)響應范圍更廣,誘導1小時(shí)后熒光輸出增加了150倍。檢測限(LOD)達到0.03 ppm,實(shí)際水樣中SCAHs的平均回收率為95.87% 至101.20%。GC-MS驗證顯示所開(kāi)發(fā)的生物傳感器的準確度和精密度,證明其在實(shí)際環(huán)境樣品中檢測SCAHs方面具有廣闊的應用前景。
該工作得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃(2020YFC1808204)、國家自然科學(xué)基金委區域創(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。