近日，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院楊建明教授團(tuán)隊(duì)在微生物傳感器領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，相關(guān)研究成果發(fā)表在國際生物傳感器領(lǐng)域Top期刊Biosensor and Bioelectronics,（2021, IF=10.618）（中科院SCI 1區(qū)Top期刊），學(xué)校梁波副教授和碩士研究生劉云慧為該論文并列第一作者，梁波副教授和楊建明教授為共同通訊作者，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)為第一通訊單位。
乙醛廣泛存在于環(huán)境中，尤其是食品和大氣中，具有致癌性，是對(duì)人類健康的潛在威脅，因此急需開發(fā)一個(gè)快速、準(zhǔn)確的乙醛檢測技術(shù)。迄今為止，色譜法和傳感器常被用于乙醛濃度的檢測。色譜法雖然靈敏度高，然而復(fù)雜的衍生化前處理程序和漫長的檢測過程極大限制了其在乙醛實(shí)時(shí)檢測中的應(yīng)用；生物傳感器具有操作簡單、靈敏度高、穩(wěn)定性好、性價(jià)比高等特點(diǎn)，但目前研發(fā)的乙醛生物傳感器靈敏度和特異性較差，不能滿足實(shí)際樣品檢測的需求。
楊建明教授團(tuán)隊(duì)基于乙醛脫氫酶(AldDH)細(xì)菌表面展示系統(tǒng)，開發(fā)出一種乙醛光學(xué)微生物傳感器，其檢測原理是AldDH催化乙醛生成乙酸，同時(shí)輔酶NAD+還原為NADH，產(chǎn)物NADH在340 nm處有特征吸收峰，因此在一定范圍內(nèi)，隨著乙醛濃度的增加，340 nm處的吸光度逐漸升高（如Fig. 1所示）。該研究通過免疫熒光分析證實(shí)了AldDH在細(xì)菌表面的精確位置，并從外源蛋白表達(dá)條件以及全細(xì)胞催化劑反應(yīng)條件方面對(duì)該微生物傳感器進(jìn)行優(yōu)化，獲得一個(gè)高靈敏度的乙醛微生物傳感器（如Fig. 2所示）。該微生物傳感器可在1-300 μM范圍內(nèi)對(duì)乙醛進(jìn)行檢測，檢測限可達(dá)0.33 μM（如Fig. 3所示），對(duì)乙醛具有極好的底物特異性，對(duì)其他的醛、糖、醇、酸類都無響應(yīng)，且具有很好的穩(wěn)定性。利用所開發(fā)的微生物傳感器對(duì)實(shí)際樣品中的乙醛濃度進(jìn)行檢測，通過傳統(tǒng)的GC-MS方法充分證明了該微生物傳感器檢測乙醛的準(zhǔn)確性和可靠性。綜上，本研究開發(fā)的乙醛微生物傳感器具有簡單、快速、成本低，靈敏度高，特異性高等特點(diǎn)，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。
上述工作得到青島農(nóng)業(yè)大學(xué)高層次人才引進(jìn)項(xiàng)目，山東省草業(yè)一流學(xué)科項(xiàng)目，山東省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目和國防科技創(chuàng)新特區(qū)重點(diǎn)探索項(xiàng)目等課題的資助。
（來源：青島農(nóng)業(yè)大學(xué)）
