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我國科學家利用酵母菌實時在線監測PM2.5毒性

2017-03-19 09:47 來源: 新華社

新華社北京3月17日電(魏夢佳、鄭逢燕)空氣污染特別是PM2.5是當前人類面臨的重要的環境問題之一。北京大學課題組研究人員近期在此問題上取得跨學科進展,首次以熒光標記的酵母菌取代現有方法中的半導體傳感器,實現了對PM2.5多方面毒性的實時在線監測。

據了解,目前對于大氣顆粒物的毒性研究,大多採用離線的方式,不能及時知曉其毒性;而細胞染毒或動物暴露實驗靈敏度偏低,一些健康效應不易檢測到。在顆粒物致病機理方面,目前也存在類似“盲人摸象”的現象,不能夠全方面地了解PM2.5的毒性機理。

受酵母菌相關研究的啟發,由北大環境科學與工程學院研究員要茂盛、物理學院副教授羅春雄領導的研究團隊,集成利用空氣採樣、微流控、熒光蛋白標記的酵母菌以及單酵母菌蛋白熒光自動檢測平臺,用活體酵母菌替代傳統半導體傳感器,創建了大氣PM2.5毒性實時在線監測係統。

要茂盛介紹,課題組先將PM2.5顆粒物採集到液體中,再將樣品實時輸送至放有酵母菌的芯片裏。由于酵母菌會對來自顆粒物的刺激發生反應,通過用不同熒光蛋白標記酵母菌的所有基因,就可實時看到酵母菌的哪些基因對顆粒物的刺激發生了響應,就好像可“實時監測不同地區車輛行駛狀況”。

據悉,這種酵母菌俗稱釀酒酵母,繁殖快,其基因序列于1996年測序完成,是第一個完成基因測序的真核生物,被廣泛地應用在人類疾病研究中。

研究人員認為,這種方法對于顆粒物對人體健康效應機制的研究提供了開創性的研究思路和方法,可從分子水平理解PM2.5對人體的可能損傷情況。

目前,此項研究成果已申請國家發明專利。課題組正在利用該體係對不同國家、地區顆粒物的毒性進行研究,同時也在篩查更多有響應的酵母菌蛋白,並研究其靈敏度、響應的毒性標定,以進一步揭示PM2.5對人體的具體致病毒性機制。

 

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作者: 魏夢佳、鄭逢燕   [責任編輯: 宋金玉]