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水中微量有毒污染物快速ELISA檢測關鍵技術

1. 痛點問題水中內分泌干擾物、微囊藻毒素等微量有毒污染物對生態環境和人體健康帶來潛在不利影響，已經演變成為全球性關注的重大環境問題。因此，發展微量有毒污染物的快速監測技術，對于應對微量有毒污染物環境與健康風險具有重要的支撐作用和現實意義。儀器分析技術是水中微量有毒污染物標準檢測技術，然而這類技術需要昂貴的儀器，冗長費力的樣品準備過程和專業的操作人員，限制了此類技術在污染事故應急、現場快速監測等領域的應用。此外，對于總微囊藻毒素這類包含上百種結構變異體的混合物，依賴于化合物結構實現濃度分析的儀器分析技術無法窮盡，特別是捕捉到尚未鑒定出來的微囊藻毒素變異體。免疫分析技術利用抗體對抗原的特異性親和作用，可實現對一種或一類微量污染物的快速高靈敏分析。基于免疫分析原理構建的酶聯免疫檢測試劑盒具有快速、高靈敏、操作簡便、易于標準化等優點，其核心是抗體材料。特別是，為了篩查總微囊藻毒素結構變異體并預警藍藻水華，美國環境保護署于2016年公布了最新的未管制污染物監測規則，其明確推薦發展基于酶聯免疫檢測試劑盒的總微囊藻毒素快速檢測方法，其中，具有微囊藻毒素結構變異體廣譜識別能力的抗體是發展該技術的核心材料支撐。本項目攻克水中微量有毒污染物免疫檢測中的關鍵瓶頸，有望解決現有技術痛點，為發展水中微量有毒污染物快速ELISA檢測技術提供支撐。 2. 解決方案針對水中藍藻毒素，發明了一種廣譜型微囊藻毒素單克隆抗體及其制備方法。該抗體能夠特異性識別總微囊藻毒素與節球藻毒素Adda基團，檢出限達到0.1 ng/ml，對12種微囊藻毒素結構變異體交叉反應率55~125%，線性范圍跨越一個數量級，為研發總微囊藻毒素ELISA試劑盒提供了材料支撐。針對水中痕量內分泌干擾物，發明了固相識別雌激素受體的雌二醇衍生物篩選方法，可以篩選出與雌激素受體具有高特異性高親和力的衍生物，進而可以縮短固相雌二醇與雌激素受體結合的時間，增加體外環境下的結合穩定性與親和力；建立了一種利用間接競爭ELISA 高通量快速篩查多種內分泌干擾物的方法，可以實現水中多種內分泌干擾物的同步快速檢測，典型標準曲線測試結果顯示該方法對雙酚A檢出限為3.6 μg/L，定量檢測區間為8.2-264.7 μg/L；對雌二醇檢出限為3.2 μg/L，定量檢測區間為4.2-12.0 μg/L；對壬基酚檢出限為24.8 μg/L，定量檢測區間為8.2-264.7 μg/L。合作需求 1、尋求在水環境監測系統研發、生產和銷售及運營服務的企業開展技術研發合作； 2、尋求在生態環境、水利、市政等政府部門或事業單位及受環保部門重點監管的污染源企業的環境監測相關應用場景對接資源。

清華大學 2022-04-25

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