通过定向进化开发高灵敏的基于PbrR的生物传感器及其用于检测的应用

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 生物技术是生物技术.
• 生物传感器技术技术

背景情况:

• 全细胞生物传感器 (WCB) 为监测生物可用 (Pb) 污染提供了一种实用的方法.
• 现有的Pb响应型WCB往往缺乏必要的灵敏度,特异性和稳定性,以适用于现实世界的应用.

研究的目的:

• 开发和增强一个Pb响应的WCB,具有改进的性能特征.
• 为了设计一个生物传感器,提高灵敏度,特异性和稳定性,用于检测.

主要方法:

• 开发一种Pb WCB,利用Pb抗性转录调节因子 (PbrR) 和绿色光蛋白 (GFP).
• 应用定向进化结合光激活细胞分类 (FACS) 进行生物传感器优化.
• 通过三轮选来分离一个高性能生物传感器突变物 (PbrR-E3).

主要成果:

• 进化生物传感器 (PbrR-E3) 与非进化版本相比,最大光输出增加了大约11倍.
• 在灵敏度和特异性方面取得了显著的改进,Pb (II) 的检测极限 (LOD) 为0.045μg/L.
• 生物传感器在检测茶叶注水中的Pb (II) 方面表现出色,在加的真水样本中稳定性良好.

结论:

• 进化的WCB代表了检测技术的重大进步.
• 这种增强的生物传感器为环境样本中污染的实用和可靠监测具有相当大的潜力.
• 定向进化方法在克服现有的Pb响应性WCBs的局限性方面被证明是有效的.