近日，中國科學院合肥物質院吳李君團隊與皖南醫學院陳少鵬團隊合作在超痕量汞細胞生物傳感器研發方面取得新進展，相關研究成果發表在環境期刊Environmental Science & Technology上。
 

　　環境中超痕量的汞即可通過食物鏈富集影響人們的健康。傳統的超痕量汞的檢測方法依賴于大型分析儀器，成本高、費時費力，且需要在專門的實驗室由專業的人員操作。汞的全細胞生物傳感器操作簡便，但靈敏度低(ppb級)、特異性差且檢測時間長。
 

　　針對以上問題，該合作團隊運用定向進化技術，對汞生物傳感器感知模塊的核心元件-汞響應蛋白(MerR)進行改造，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)，并迅速啟動下游報告基因GFP的表達，產生可檢測的熒光信號，大大提高了汞細胞生物傳感器的性能。為了擺脫對大型分析儀器的依賴，簡便現場的檢測方法，該合作團隊串聯報告基因模塊，并對其上游5’端非翻譯區序列進行改造，產生了熒光信號更強的可視化全細胞生物傳感器2GC。該傳感器可以通過肉眼觀察，定性的檢測汞的污染。結合手機成像和圖像處理軟件，2GC全細胞生物傳感器完成了對海產品、土壤、礦石、小鼠等多種實際樣品的定量檢測(檢測限為307 pg/L)，其結果與原子熒光光譜法檢測結果非常接近。該研究為環境中汞污染的監測和風險評估提供了一種新型、簡便、高效的檢測方法。
 

　　中國科學院合肥物質院強磁場中心朱凱麗博士為論文第一作者，吳李君和皖南醫學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研發項目的支持。
 

超痕量汞全細胞生物傳感器的開發及檢測流程