一个基因编码的生物传感器,用于直接检测酸
Madison M Mann1, Bryan W Berger2,3
1Department of Chemical Engineering, University of Virginia, 102 Engineers Way, Charlottesville, VA, 22901, USA.
Scientific reports
|September 13, 2023
概括
研究人员开发了一种新的光生物传感器,用于检测一种PFAS的类型 perfluorooctanoic acid (PFOA). 这种基于人肝脂肪酸结合蛋白的传感器显示了在包括环境水在内的各种样本中快速检测PFOA的前景.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 分析化学 分析化学
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 监管机构正在为饮用水中的和多基物质 (PFAS) 设定严格的限值.
- 检测PFAS,如 perfluorooctanoic acid (PFOA),在不同的矩阵中越来越重要,如土壤,食品和消费品,通常在10亿分之一 (ppb) 到百万分之一 (ppm) 的水平.
- 现有的PFAS检测方法可能是耗时和复杂的,需要开发快速和敏感的分析工具.
研究的目的:
- 设计一种新型光生物传感器,用于快速和灵敏地检测高酸 (PFOA).
- 评估生物传感器在检测缓冲溶液和环境水样中的PFOA方面的性能.
- 为了证明使用整个大肠杆菌细胞作为PFOA传感平台的可行性.
主要方法:
- 通过将循环 permuted 绿色光蛋白 (cp.GFP) 与一个分裂的人类肝脂肪酸结合蛋白 (hLFABP) 结构结合,设计了一个光生物传感器.
- 评估了生物传感器在酸缓冲盐水 (PBS) 和环境水样中检测 perfluorooctanoic acid (PFOA) 的能力.
- 通过表达大肠杆菌中的基于蛋白质的传感器并评估其PFOA检测能力,证明了全细胞传感.
主要成果:
- 工程生物传感器在PBS中成功检测出 perfluorooctanoic acid (PFOA),检测极限 (LOD) 为236ppb.
- 在环境水样中检测到PFOA的LOD值为330ppb.
- 经过改造以表达传感器的大肠杆菌细胞表现出快速的PFOA检测,证实了全细胞传感的可行性.
结论:
- 一个无标签的光学生物传感器平台使用cp.GFP和分裂的hLFABP合物已成功开发用于PFOA检测.
- 生物传感器提供了一种快速检测PFOA在环境水中的相关度和潜在的其他矩阵的方法.
- 使用工程化大肠杆菌进行全细胞传感的可行性凸显了在现场和现场部署的PFOA监测的有希望的途径.
