Biosensors and Bioelectronics|taptap官网汪世华科研团队在内分泌干扰物高灵敏检测技术方面取得突破

发布时间:2026-04-30      作者:未来技术学院(海峡联合研究院)

近年来,内分泌干扰物(endocrine-disrupting chemicals, EDCs)广泛存在于食品包装、日用消费品及农业环境等多种场景中,即使在低剂量暴露条件下,也可能对机体内分泌功能及多种关键生理过程造成干扰,进而带来代谢紊乱、生殖损伤和神经发育异常等健康风险。针对传统检测方法在灵敏度、可视化和高通量筛查等方面存在的不足,近日,福建省病原真菌与真菌毒素重点实验室汪世华教授科研团队在环境健康监测领域取得重要进展。团队成功构建了一种基于人源细胞的高灵敏内分泌干扰物检测生物传感器,相关成果以“Highly sensitive detection for endocrine disruptors using human cell biosensors expressing red fluorescence protein mScarlet3”(使用表达红色荧光蛋白mScarlet3的人源细胞生物传感器高灵敏度检测内分泌干扰物)为题,发表于国际权威期刊《Biosensors and Bioelectronics》(《生物传感器与生物电子学)。

研究围绕内分泌干扰物快速、高灵敏检测这一关键科学问题,基于人源293T和MCF7细胞,构建了具有转录级联放大功能的细胞生物传感系统。研究团队以雌激素反应元件为感应模块,引入GAL4-UAS转录放大回路,并采用亮度高、稳定性强的红色荧光蛋白mScarlet3作为输出信号,实现了对目标内分泌干扰物的高效识别与信号放大。研究结果表明,该系统对典型雌激素类内分泌干扰物E2和BPA的检测下限可达10 pM,检测灵敏度较传统ERE报告系统提高约100-1000倍,显示出显著性能优势。

进一步研究发现,该细胞生物传感系统不仅在标准样品中表现出优异的灵敏度和稳定性,而且在牛奶、番茄汁等真实样品检测中仍具有良好的识别能力,体现出较强的实际应用潜力。与此同时,研究团队还利用该系统对多种中草药提取物进行了雌激素样活性筛查,成功识别出植物雌激素豆甾醇(Coumestrol)的活性,进一步验证了该平台在天然产物活性评价中的通用性与可靠性。

与传统检测体系相比,该研究构建的细胞生物传感器具有无需外加底物、信号稳定、可实时成像、适于高通量筛查等优势,兼具可视化输出和良好的扩展性,可为食品安全监测、环境污染物毒性评估及风险预警提供新的技术手段。该成果对于推动内分泌干扰物高灵敏检测技术发展、提升环境健康监测能力具有重要意义。

未来技术学院、生命科学学院汪世华教授团队长期致力于环境毒理、生物传感与合成生物学方向研究。该论文第一作者为彭慧,王宇副教授与汪世华教授为本文通信作者。福建医科大学附属第一医院王居平教授及taptap点点体育李尊严、谢春兰等人参与了该项研究。研究依托福建省病原真菌与真菌毒素重点实验室、生物农药与化学生物学教育部重点实验室等平台开展,获得国家重点研发计划项目支持。

原文链接:

https://doi.org/10.1016/j.bios.2026.118716