清华大学施汉昌：水中微量污染物与生物传感技术的发展

时间：2020-09-16 16:27

来源：中国水网

作者：徐冰冰整理

　　施汉昌介绍了三种生物传感器的应用与检测效果。

　　MC-LR检测限为0.04 µg/L，低于我国的饮用水标准1.0µg/L。定量检测区间为0.12~10.0 µg/L，基质干扰性较少，检测结果变异性小于10％。检测周期为20min，传感元件可重复使用上百次。

　　2,4-D检测限为0.07 µg/L，低于我国饮用水标准（30µg/L）。定量检测区间为0.22~69.5 µg/L；结构类似物交叉反应较少，检测实际水样具有较好精密度和准确性。检测周期为20min，传感元件可重复使用上百次。

　　可同时检测两种受到高度关注的小分子污染物（TNT和MC-LR），其检测限分别为0.09 mg/L和0.04 μg/L。检测周期为20min，传感元件可重复使用上百次。

　　据介绍，目前研发已有成熟的功能材料有20余种，继续优化和研发的有20种。

环境污染物多指标在线监测仪

　　仪器系统在饮用水源监测中的应用，一个仪器可以用一个芯片同时测4种微量污染物。

　　聚类检测与生物毒性检测

　　进入水环境的化学污染物繁多，其中工业合成登记化学品就有4千万种，我国大量使用的化学品有1万种，而我国水质标准监管污染物却只有90种。因此我国需要发展高效快速的监测技术。

　　近40年来，化学工业生产了600多万种合成有机物，其中许多有机物的可生物降解性很差，甚至是有毒有机物。

重组雌激素受体蛋白的制备

基于脱硫生物素界面和“E2-STV”缀合物的竞争法

雌激素活性检测方法性能分析

　　“当然目前没有一个标准的聚类检测方法，可以用一种生物监测的方法对一大类物质特性去检测，对这类物质有一个综合性指标来限制。对此我们提出了微量污染物聚类分析方法。首先尝试的是雌激素，通过基因工程的方法可实现快速获得雌激素受体蛋白。受体蛋白固定到芯片上面就可以检测所有带有雌激素特性的物质综合浓度，如果将来能够发展出一个综合指标，只要用综合指标限制，环境里面雌激素浓度就能够限制在一定浓度以下。”施汉昌分析。

　　“抗生素也是一样，我们找一种青霉素类的，有共性识别能力的生物材料，一旦限制了以后，它就可以对这一类的抗生素在水中的浓度加以限制，这是目前发展中的一种新技术。”施汉昌介绍，目前来讲，重组雌激素受体蛋白法做得还是不错的，和手工的标准法相比回收率和相关性都不错，而且也可以进行几十次到上百次的重复使用，这是环境监测未来的发展方向。

发光细菌水质毒性测试技术

　　发光细菌水质毒性测试技术已经用得比较多，它是根据发光细菌在新陈代谢时发光强度的变化进行定性和定量检测。当这些细菌处于有毒环境中时，细菌受到抑制发出的荧光会减弱，根据荧光强度变化即可快速准确地测试出样品的毒性，可直接检测上千种潜在的毒性物质。毒性仪在天津港化学品仓库爆炸污染控制中得到应用，衡量毒性标准确定处理后的废水能不能排放。