空氣污染特別是PM2.5是當前人類面臨的重要的環(huán)境問題之一。北京大學課題組研究人員近期在此問題上取得跨學科進展,首次以熒光標記的酵母菌取代現(xiàn)有方法中的半導體傳感器,實現(xiàn)了對PM2.5多方面毒性的實時在線監(jiān)測。

　　據(jù)了解,目前對于大氣顆粒物的毒性研究,大多采用離線的方式,不能及時知曉其毒性;而細胞染毒或動物暴露實驗靈敏度偏低,一些健康效應不易檢測到。在顆粒物致病機理方面,目前也存在類似“盲人摸象”的現(xiàn)象,不能夠全方面地了解PM2.5的毒性機理。

　　受酵母菌相關研究的啟發(fā),由北大環(huán)境科學與工程學院研究員要茂盛、物理學院副教授羅春雄領導的研究團隊,集成利用空氣采樣、微流控、熒光蛋白標記的酵母菌以及單酵母菌蛋白熒光自動檢測平臺,用活體酵母菌替代傳統(tǒng)半導體傳感器,創(chuàng)建了大氣PM2.5毒性實時在線監(jiān)測系統(tǒng)。

　　要茂盛介紹,課題組先將PM2.5顆粒物采集到液體中,再將樣品實時輸送至放有酵母菌的芯片里。由于酵母菌會對來自顆粒物的刺激發(fā)生反應,通過用不同熒光蛋白標記酵母菌的所有基因,就可實時看到酵母菌的哪些基因?qū)︻w粒物的刺激發(fā)生了響應,就好像可“實時監(jiān)測不同地區(qū)車輛行駛狀況”。

　　目前,此項研究成果已申請國家發(fā)明專利。課題組正在利用該體系對不同國家、地區(qū)顆粒物的毒性進行研究,同時也在篩查更多有響應的酵母菌蛋白,并研究其靈敏度、響應的毒性標定,以進一步揭示PM2.5對人體的具體致病毒性機制。