接觸***干擾物(endocrine-disrupting chemicals, EDCs)與肥胖和癌癥等**相關(guān)聯(lián)。EDCs是干擾天然的**受體的化合物。它們存在于多種消費品中,比如雙酚A(bisphenol A, BPA)能夠在一些塑料容器中發(fā)現(xiàn)。在一項新的研究中,來自美國加州大學伯克利分校的研究人員利用大腸桿菌開發(fā)出一種新的方法來檢測EDCs。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在ACS Central Science期刊上,論文標題為“Quantifying Hormone Disruptors with an Engineered Bacterial Biosensor”。
論文**作者、加州大學伯克利分校博士后研究員Ariel Furst說,“如今由于污染、水力壓裂和其他的工業(yè)過程,有很多EDCs在環(huán)境中發(fā)現(xiàn)?!彼a充道,這些化合物“能夠?qū)】诞a(chǎn)生有害的作用,導(dǎo)致**和其他問題”。
大腸桿菌細胞容易在它們的表面上表達雌**受體。利用這一點,F(xiàn)urst和同事們利用兩種組分構(gòu)建出一種“電化學夾心檢測法”和基于這種方法的傳感器。這兩種組分為:凍干的工程大腸桿菌,這種工程大腸桿菌已接受基因改造而能夠在它們的表面上展示雌**受體;一次性使用的電極,該電極經(jīng)蛋白修飾,而且這種蛋白僅當EDCs存在時才結(jié)合到雌**受體上。Furst解釋道,“當EDCs存在時,這些大腸桿菌結(jié)合到這種電極上,然后我們能夠利用電化學性質(zhì)計算電極表面上的**數(shù)量?!?
瑞士洛桑大學微生物學教授Jan Roelof van der Meer(未參與這項研究)在一封電子郵件中寫道,“這種方法是原創(chuàng)性的,而且它的反應(yīng)時間是快速的。這種測試缺乏抗體能夠提供的**特異性,但是它具有優(yōu)勢,這是因為它能夠潛在地同時測量多種EDCs. . .一些人認為它存在優(yōu)勢;另一些人認為它不存在優(yōu)勢,這是因為人們不能夠利用它追蹤單個化合物?!?
這些研究人員報道,這種傳感器能夠檢測具有不同結(jié)構(gòu)的EDCs,包括BPA和己烯雌酚。他們也測試了這種傳感器是否能夠檢測消費品中的EDCs。他們比較了塑料嬰兒奶瓶(盡管它的標簽上標注不存在BPA,但是當經(jīng)微波爐加熱時,它確實會釋放EDCs)和玻璃瓶。在對這兩種瓶子進行微波爐加熱10次每次加熱兩分鐘后,他們能夠檢測到這種塑料嬰兒奶瓶存在顯著的雌**活性,但是這種玻璃瓶不存在。
在美國密蘇里大學哥倫比亞分校研究***干擾物的Wade Welshons(未參與這項研究)說,“我對他們檢測到如此強的雌**活性感到吃驚?!?
Furst告訴《科學家》雜志,“盡管已存在非常好的測試方法,但是它們需要培養(yǎng)酵母細胞、人細胞或大腸桿菌,因而都需要專門的設(shè)施。它們必須在實驗室中開展,而且需要數(shù)天的時間。我們的方法能夠用于野外?!?
Welshons說,通常而言,“轉(zhuǎn)染檢測法需要兩天的時間,增殖檢測法需要七天的時間。我們將檢測時間從以天數(shù)計降至以分鐘計?!?
如今,這些研究人員希望對這種傳感器進行改造,以便也能夠檢測其他的環(huán)境化學物。Furst說,“我認為對我們而言,*激動人心的事情是我們能夠?qū)﹄姌O表面上的**進行計數(shù)。這存在大量的潛在應(yīng)用。除了這些**受體之外,我們正在研究我們能夠放置哪些生物分子在電極表面上進行**計數(shù)。”