新款生物傳感器實現蛋白分子快速高靈敏電化學檢測

　　發展適合于現場快速檢測海洋生物大分子及海洋細菌的生物傳感器技術，對于及時快速地開展海洋環境監測和評價具有重要意義。近期，中國科學院煙臺海岸帶研究所構建了表面分子印跡聚合物電位型傳感器。

　　目前，對生物大分子的檢測，一般采用酶聯免疫法、生物化學測試法、聚合酶鏈式反應法等技術;對全細胞的檢測，則通常需要通過細胞培養實驗來完成。然而，上述方法存在儀器復雜、設備昂貴、檢測耗時長等缺點，僅適用于實驗室分析。

　　在海洋環境中，貽貝可通過其足絲分泌貽貝粘蛋白，該蛋白具有優越的粘滯性和良好的生物相容性。近期，中國科學院煙臺海岸帶研究所研究員秦偉課題組利用聚類仿貽貝粘蛋白材料，成功構建了表面分子印跡聚合物電位型傳感器，實現了對蛋白質分子及細胞體的高靈敏、高選擇、快速電化學檢測。

　　他們采用基于仿貽貝粘蛋白的表面分子印跡技術，在電位型傳感器表面原位構建了生物分子選擇性識別印跡層;利用表面分子印跡層與待測生物分子之間的高選擇性識別作用，實現了樣品中生物分子在傳感器表面的高選擇性分離與富集;利用聚離子作為指示離子，指示富集前后傳感器膜界面的電位變化，從而實現了對蛋白質分子及細胞體的免標記電化學檢測(如下圖)。該方法有效解決了電化學生物傳感器難以實現免標記分析的難題，有望應用于海洋病毒及海洋致病菌的現場快速檢測中。

　　相關研究成果已于近日發表在化學期刊《德國應用化學》(Rongning Liang, Jiawang Ding, Shengshuai Gao, Wei Qin*. Mussel-Inspired Surface-Imprinted Sensors for Potentiometric Label-Free Detection of Biological Species. Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, doi: 10.1002/anie.201701892)。此外，秦偉課題組也于近期在該期刊發表了關于電化學生物傳感研究的其它成果(Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 13033–13037)。

　　編輯點評

　　新型生物傳感器將打破細胞培養實驗受限于儀器復雜、設備昂貴、檢測耗時長等因素，實現了對蛋白質分子及細胞體的高靈敏、高選擇、快速電化學檢測。