中国科学家利用酵母菌实时在线监测PM2.5毒性

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新华社北京3月17日电空气污染,尤其是可吸入颗粒物(PM2.5),是人类目前面临的最重要的环境问题之一。北京大学研究小组的研究人员最近在这个问题上取得了跨学科的进展。首次用荧光标记酵母代替现有方法中的半导体传感器,实现了对PM2.5各种毒性的实时在线监测。据了解,大多数大气颗粒物毒性的研究都是离线进行的,其毒性无法及时得知。然而,细胞暴露或动物暴露实验的灵敏度很低,并且一些健康影响不容易检测。就颗粒物的致病机制而言,目前也存在类似“盲人摸象”的现象,对PM2.5的毒性机制还不能完全了解。

-受酵母相关研究的启发,由北京大学环境科学与工程研究所研究员生茂和物理研究所副教授罗春雄领导的研究团队,通过集成空气采样、微流控、荧光蛋白标记酵母和单一酵母蛋白荧光自动检测平台,建立了大气PM2.5毒性实时在线监测系统,用活酵母替代传统的半导体传感器。

-为了大量介绍,研究小组首先将PM2.5颗粒收集到液体中,然后将样品实时运送到含有酵母的芯片中。因为酵母对颗粒的刺激有反应,所以通过用不同的荧光蛋白标记酵母的所有基因,可以实时看到酵母的哪些基因对颗粒的刺激有反应,就好像可以实时监控不同区域的车辆行驶状况一样。

-据报道,这种酵母,俗称酿酒酵母,繁殖速度快,其基因序列已于1996年测序。它是第一个完成基因测序的真核生物,广泛用于人类疾病研究。

-研究人员认为,这种方法为研究颗粒物对人体健康影响的机理提供了开创性的研究思路和方法,并能从分子水平了解PM2.5对人体可能造成的损害。

-目前,该研究成果已申请国家发明专利。研究小组正在使用这个系统来研究不同国家和地区颗粒物的毒性。同时,也在筛选更具响应性的酵母蛋白,研究其敏感性和响应性的毒性校准,以进一步揭示PM2.5对人体的特定致病毒性机制。(魏,郑)