开发出无细胞生物传感器，可快速检测水污染物

来源：生物谷

在一项新的研究中，一种新的平台技术只需一滴水和几分钟就可以评估水的安全和质量。类似于怀孕测试，这种手持平台使用样本来提供易读的阳性或阴性结果。当检测到污染物超过美国环保署（EPA）的标准时，它就会发出绿色的光。
在美国西北大学研究人员的领导下，该测试可以检测17种不同的污染物，包括铅和铜等有毒金属、药品、化妆品和清洁产品。这种平台--由无细胞合成生物学提供动力--非常灵活，人们可以对它不断更新以检测更多的污染物。在这种平台中，高过程性RNA聚合酶、变构蛋白转录因子和合成的DNA转录模板相结合，可调节荧光激活RNA适配体（RNA aptamer）的合成。目标污染物的存在诱导了这种适配体的转录，从而导致荧光信号产生。

相关研究结果近期发表在Nature Biotechnology期刊上，论文标题为“Cell-free biosensors for rapid detection of water contaminants”。论文通讯作者为西北大学麦考密克工程学院化学与生物工程教授Julius Lucks。论文第一作者为Lucks实验室的Jaeyoung Jung和Khalid Alam。

Lucks说，“目前的水测试依赖于中心化实验室，它包含非常昂贵的设备，并且需要专业知识来操作。寄送样本的成本可能高达150美元，而且需要几周时间才能得到结果。我们提供的技术可以让任何人直接检测自己家里的水，并在几分钟内知道是否受到污染。它使用起来很简单，我们可以把它送到最需要它的人手中。”
分子“味蕾”
确保水质的一大挑战是，人们通常看不到或尝不到污染物。西北大学开发的这种平台利用合成生物学检测这种不易察觉的污染物，从而填补了人类感官不足的空白。
在无细胞的合成生物学中，这些研究人员将分子机器---包括DNA、RNA和蛋白---从细胞中取出，然后对这些分子机器进行重编程以执行新的任务。这个想法就像打开汽车的引擎盖，取出发动机，这使得人们将发动机用于不同的目的，而不局限于汽车。在这种情况下，Lucks研究团队使用了来自细菌细胞的分子机器。
Alam说，“大自然已经解决了这个问题。生物已经花了30多亿年的时间进化出一种优雅的解