清華大學施漢昌：水中微量污染物與生物傳感技術的發展

時間：2020-09-16 16:27

來源：中國水網

作者：徐冰冰整理

評論（）

　　施漢昌介紹了三種生物傳感器的應用與檢測效果。

　　MC-LR檢測限為0.04 μg/L，低于我國的飲用水標準1.0μg/L。定量檢測區間為0.12~10.0 μg/L，基質干擾性較少，檢測結果變異性小于10％。檢測周期為20min，傳感元件可重復使用上百次。

　　2,4-D檢測限為0.07 μg/L，低于我國飲用水標準（30μg/L）。定量檢測區間為0.22~69.5 μg/L；結構類似物交叉反應較少，檢測實際水樣具有較好精密度和準確性。檢測周期為20min，傳感元件可重復使用上百次。

　　可同時檢測兩種受到高度關注的小分子污染物（TNT和MC-LR），其檢測限分別為0.09 mg/L和0.04 μg/L。檢測周期為20min，傳感元件可重復使用上百次。

　　據介紹，目前研發已有成熟的功能材料有20余種，繼續優化和研發的有20種。

環境污染物多指標在線監測儀

　　儀器系統在飲用水源監測中的應用，一個儀器可以用一個芯片同時測4種微量污染物。

　　聚類檢測與生物毒性檢測

　　進入水環境的化學污染物繁多，其中工業合成登記化學品就有4千萬種，我國大量使用的化學品有1萬種，而我國水質標準監管污染物卻只有90種。因此我國需要發展高效快速的監測技術。

　　近40年來，化學工業生產了600多萬種合成有機物，其中許多有機物的可生物降解性很差，甚至是有毒有機物。

重組雌激素受體蛋白的制備

基于脫硫生物素界面和“E2-STV”綴合物的競爭法

雌激素活性檢測方法性能分析

　　“當然目前沒有一個標準的聚類檢測方法，可以用一種生物監測的方法對一大類物質特性去檢測，對這類物質有一個綜合性指標來限制。對此我們提出了微量污染物聚類分析方法。首先嘗試的是雌激素，通過基因工程的方法可實現快速獲得雌激素受體蛋白。受體蛋白固定到芯片上面就可以檢測所有帶有雌激素特性的物質綜合濃度，如果將來能夠發展出一個綜合指標，只要用綜合指標限制，環境里面雌激素濃度就能夠限制在一定濃度以下。”施漢昌分析。

　　“抗生素也是一樣，我們找一種青霉素類的，有共性識別能力的生物材料，一旦限制了以后，它就可以對這一類的抗生素在水中的濃度加以限制，這是目前發展中的一種新技術。”施漢昌介紹，目前來講，重組雌激素受體蛋白法做得還是不錯的，和手工的標準法相比回收率和相關性都不錯，而且也可以進行幾十次到上百次的重復使用，這是環境監測未來的發展方向。

發光細菌水質毒性測試技術

　　發光細菌水質毒性測試技術已經用得比較多，它是根據發光細菌在新陳代謝時發光強度的變化進行定性和定量檢測。當這些細菌處于有毒環境中時，細菌受到抑制發出的熒光會減弱，根據熒光強度變化即可快速準確地測試出樣品的毒性，可直接檢測上千種潛在的毒性物質。毒性儀在天津港化學品倉庫爆炸污染控制中得到應用，衡量毒性標準確定處理后的廢水能不能排放。