空氣污染特別是PM2.5是當(dāng)前人類面臨的重要的環(huán)境問題之一。北京大學(xué)課題組研究人員近期在此問題上取得跨學(xué)科進(jìn)展,首次以熒光標(biāo)記的酵母菌取代現(xiàn)有方法中的半導(dǎo)體傳感器,實(shí)現(xiàn)了對(duì)PM2.5多方面毒性的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。

　　據(jù)了解,目前對(duì)于大氣顆粒物的毒性研究,大多采用離線的方式,不能及時(shí)知曉其毒性;而細(xì)胞染毒或動(dòng)物暴露實(shí)驗(yàn)靈敏度偏低,一些健康效應(yīng)不易檢測(cè)到。在顆粒物致病機(jī)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(jī)理。

　　受酵母菌相關(guān)研究的啟發(fā),由北大環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院研究員要茂盛、物理學(xué)院副教授羅春雄領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì),集成利用空氣采樣、微流控、熒光蛋白標(biāo)記的酵母菌以及單酵母菌蛋白熒光自動(dòng)檢測(cè)平臺(tái),用活體酵母菌替代傳統(tǒng)半導(dǎo)體傳感器,創(chuàng)建了大氣PM2.5毒性實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)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(shí)時(shí)輸送至放有酵母菌的芯片里。由于酵母菌會(huì)對(duì)來自顆粒物的刺激發(fā)生反應(yīng),通過用不同熒光蛋白標(biāo)記酵母菌的所有基因,就可實(shí)時(shí)看到酵母菌的哪些基因?qū)︻w粒物的刺激發(fā)生了響應(yīng),就好像可“實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)不同地區(qū)車輛行駛狀況”。

　　目前,此項(xiàng)研究成果已申請(qǐng)國家發(fā)明專利。課題組正在利用該體系對(duì)不同國家、地區(qū)顆粒物的毒性進(jìn)行研究,同時(shí)也在篩查更多有響應(yīng)的酵母菌蛋白,并研究其靈敏度、響應(yīng)的毒性標(biāo)定,以進(jìn)一步揭示PM2.5對(duì)人體的具體致病毒性機(jī)制。