• 分類：科研成果
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• 來源：天津工業生物技術研究所
• 發布時間：2025-05-30 08:37
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【概要描述】維生素D3在人體內發揮著至關重要的作用，而骨化二醇與骨化三醇作為其主要的儲存形式和活性形式，更是關鍵中的關鍵。它們深度參與人體鈣磷代謝的平衡調節，在免疫功能調控等重要生理過程中也扮演著不可或缺的角色，因而成為評估人體維生素D3水平以及整體健康狀況的關鍵標志物。當前，為應對人體維生素D3缺乏的狀況，骨化二醇和骨化三醇已被廣泛添加到膳食補充劑和藥物之中。 然而，在檢測這兩種重要物質時，傳統檢測技術卻暴露出諸多弊端。例如，高效液相色譜法和酶聯免疫吸附法等，不僅檢測成本高昂，操作流程也極為復雜，而且檢測耗時較長。這些局限性使得傳統檢測技術難以滿足常規檢測的實際需求。鑒于此，開發一種快速、經濟且可靠的檢測方法，對于提高臨床診療效率以及保障健康產品的質量控制，都具有極其重要的現實意義。 在此背景下，中國科學院天津工業生物技術研究所的微生物代謝工程研究團隊取得了一項重要突破。該團隊巧妙利用人類維生素D受體和視黃醇X受體α，在釀酒酵母這一模式生物中，成功構建出一種專門用于檢測骨化二醇和骨化三醇的生物傳感器。為提升傳感器的性能，團隊通過一系列創新手段，包括對蛋白質結構域進行策略性重排、對報告模塊進行優化，以及引入信號放大器等，實現了對骨化二醇和骨化三醇的高靈敏度檢測，并且顯著拓寬了動態檢測范圍。此外，為進一步提高傳感器的特異性，團隊還運用雙重選擇系統進行篩選，最終獲得了對骨化三醇具有高度特異性的傳感器突變體。 這項研究不僅為基于受體復合物的生物傳感器設計開辟了全新的思路，更為臨床診斷和食品安全領域中骨化二醇和骨化三醇的檢測提供了切實可行的新方法。 值得一提的是，該研究工作得到了國家自然科學基金委杰出青年項目、面上項目、基礎科學中心項目以及天津市合成生物技術創新能力提升行動等多個項目的資助。相關研究成果已在國際知名學術期刊ACS Sensors上發表，同時團隊還申請了1項專利。在該研究中，天津科技大學聯合培養的碩士研究生馬康擔任論文第一作者，張學禮研究員和孫喆研究員則作為論文的共同通訊作者。 論文鏈接 骨化二醇和骨化三醇生物傳感器檢測原理