接觸***干擾物(endocrine-disrupting chemicals, EDCs)與肥胖和癌癥等**相關聯。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現。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出一種新的方法來檢測EDCs。相關研究結果近期發表在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過程,有很多EDCs在環境中發現。”她補充道,這些化合物“能夠對健康產生有害的作用,導致**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,Furst和同事們利用兩種組分構建出一種“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,該電極經蛋白修飾,而且這種蛋白僅當EDCs存在時才結合到雌**受體上。Furst解釋道,“當EDCs存在時,這些大腸桿菌結合到這種電極上,然后我們能夠利用電化學性質計算電極表面上的**數量。”
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,“這種方法是原創性的,而且它的反應時間是快速的。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勢;另一些人認為它不存在優勢,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構的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,但是它們需要培養酵母細胞、人細胞或大腸桿菌,因而都需要專門的設施。它們必須在實驗室中開展,而且需要數天的時間。我們的方法能夠用于野外。”
Welshons說,通常而言,“轉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對電極表面上的**進行計數。這存在大量的潛在應用。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。”