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儀表網 研發快訊】隨著塑料污染的全球化蔓延,納米塑料(粒徑<1 μm)因其廣泛存在且難以檢測,對生態系統與人類健康構成嚴峻威脅。現有檢測方法多依賴昂貴精密儀器,且需復雜的樣品預處理流程,難以滿足現場快速、規模化監測的實際需求。傳統納米塑料檢測技術也面臨檢測尺寸受限、操作復雜、耗時較長等瓶頸,嚴重制約了現場快速篩查與大規模監測工作的推進。
針對上述問題,青島能源所蛋白質材料研究組立足前期研究基礎,依托篩選獲得的高親和力聚苯乙烯結合納米抗體B2,構建融合分裂型納米熒光素酶亞基(SmBiT/LgBiT)的雙功能探針,開發出一種基于納米抗體與分裂熒光素酶技術的均相免疫分析方法,成功實現對20納米聚苯乙烯納米塑料的高靈敏、快速定量檢測。其核心原理為當分別標記SmBiT和LgBiT的B2探針同時結合在同一納米塑料表面時,分裂的熒光素酶亞基發生互補重構,產生可定量檢測的發光信號,以此實現對目標納米塑料的精準識別與定量分析,為環境納米塑料污染溯源、風險評估與監管決策提供了重要技術支撐。
該技術的核心創新點在于將納米抗體的高特異性識別優勢與熒光素酶片段互補的信號放大機制有機結合,相較于傳統檢測技術,具備三大顯著優勢:一是超小尺寸檢測能力突出,可精準識別低至20納米的聚苯乙烯納米塑料,打破了傳統技術的檢測尺寸局限;二是操作簡便、檢測高效,無需專業檢測設備及樣品富集、純化等復雜預處理步驟,僅需10-20 μL微量樣品即可直接開展檢測,將傳統檢測數小時至數天的周期大幅縮短至5-10分鐘,真正實現“快速檢測”;三是特異性強、兼容性佳,借助納米抗體介導的特異性識別作用,可有效規避與PMMA、PET等其他類型塑料的交叉反應,同時能夠適配水體、土壤等多種環境基質及各類實際產品的檢測場景,適用范圍廣泛,為納米塑料污染監測提供了全新技術路徑。
相關研究成果發表于環境科學與工程領域TOP期刊Journal of Hazardous Materials,博士研究生鄧洋為論文第一作者,劉文帥副研究員、年銳研究員為通訊作者。本研究得到山東省自然科學基金、QIBEBT國際合作項目的支持。
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