使用细菌表面显示的草甘氧化酶检测草甘的便携式生物传感器的开发

科学领域:

• 生物技术是生物技术.
• 环境科学 环境科学
• 分析化学 分析化学

背景情况:

• 草甘的持续存在对人类健康和生态系统构成风险.
• 一种具有成本效益,便携性和敏感的草甘检测方法是必不可少的.

研究的目的:

• 利用酶工程和表面显示技术开发一种改进的草甘检测方法.
• 创建一个稳定和敏感的全细胞生物传感器,用于现场草甘分析.

主要方法:

• 草甘氧化酶 (B5R18) 的定向演化,以增强活性和热稳定性.
• 在Bacillus thuringiensis (Bt) 菌株CTC.上表面显示工程酶.
• 研发用于色度检测的胡卜过氧化酶合试验.
• 创建一个便携式生物传感器和颜色比较卡,用于定性/半定量分析.

主要成果:

• 改造的草甘氧化酶变体显示活性增加和热稳定性.
• 表面显示的酶表现出优越的储存稳定性 (>95%的活性在28°C35天后).
• 生物传感器证明了吸收率和草甘度 (5-400μM) 之间的线性相关性,检测极限为0.82μM.
• 实际样本回收率在97.5%至109.1%之间.
• 便携式设备允许定性和半定量检测 (0.05-1毫米,LOD 0.013毫米).

结论:

• 在Bt细胞上对工程草甘氧化酶的表面显示提供了稳定有效的全细胞催化剂.
• 开发的便携式生物传感器提供了一个易于操作的在现场检测草甘的策略.
• 这项技术可以显著帮助环境监测和评估与草甘有关的风险.