科创中国
水中微量有毒污染物快速ELISA检测关键技术
发布时间: 2022-10-19
基本信息
合作方式：
技术许可
成果类型：
发明专利
行业领域：
智能测控装备制造
成果介绍
水中内分泌干扰物、微囊藻毒素等微量有毒污染物对生态环境和人体健康带来潜在不利影响，已经演变成为全球性关注的重大环境问题。因此，发展微量有毒污染物的快速监测技术，对于应对微量有毒污染物环境与健康风险具有重要的支撑作用和现实意义。
仪器分析技术是水中微量有毒污染物标准检测技术，然而这类技术需要昂贵的仪器，冗长费力的样品准备过程和专业的操作人员，限制了此类技术在污染事故应急、现场快速监测等领域的应用。此外，对于总微囊藻毒素这类包含上百种结构变异体的混合物，依赖于化合物结构实现浓度分析的仪器分析技术无法穷尽，特别是捕捉到尚未鉴定出来的微囊藻毒素变异体。免疫分析技术利用抗体对抗原的特异性亲和作用，可实现对一种或一类微量污染物的快速高灵敏分析。基于免疫分析原理构建的酶联免疫检测试剂盒具有快速、高灵敏、操作简便、易于标准化等优点，其核心是抗体材料。
本项目攻克水中微量有毒污染物免疫检测中的关键瓶颈，有望解决现有技术痛点，为发展水中微量有毒污染物快速ELISA检测技术提供支撑。
成果亮点
针对水中蓝藻毒素，发明了一种广谱型微囊藻毒素单克隆抗体及其制备方法。该抗体能够特异性识别总微囊藻毒素与节球藻毒素Adda基团，检出限达到*** ng/ml，对12种微囊藻毒素结构变异体交叉反应率55~125%，线性范围跨越一个数量级，为研发总微囊藻毒素ELISA试剂盒提供了材料支撑。
针对水中痕量内分泌干扰物，发明了固相识别雌激素受体的雌二醇衍生物筛选方法，可以筛选出与雌激素受体具有高特异性高亲和力的衍生物，进而可以缩短固相雌二醇与雌激素受体结合的时间，增加体外环境下的结合稳定性与亲和力；建立了一种利用间接竞争ELISA 高通量快速筛查多种内分泌干扰物的方法，可以实现水中多种内分泌干扰物的同步快速检测，典型标准曲线测试结果显示该方法对双酚A检出限为*** μg/L，定量检测区间为*** μg/L；对雌二醇检出限为*** μg/L，定量检测区间为*** μg/L；对壬基酚检出限为*** μg/L，定量检测区间为*** μg/L。
团队介绍
项目研发团队来自清华大学环境学院，团队长期在环境监测技术及装备领域开展产学研一体化工作，在水中微量污染物快速分析与水质毒性预警技术与装备方面积累了丰富的研究经验，创新研制了全光谱水质原位溯源仪、多维发光细菌水质安全预警仪等，形成了系列化水环境监测核心传感器、综合仪器系统及软、硬件集成预警平台。
项目运营团队在水环境监测技术装备及解决方案领域具有丰富的产品化和市场推广经验。
项目负责人：周小红，清华大学环境学院副教授，主要研究方向为：环境监测、环境污染物生物化学分析技术、生物传感器及纳米生物传感器。承担了国家自然科学基金重大项目、清华大学春风基金抗疫专项、中国工程院应急科技攻关项目、国家自然科学基金面上基金项目、国家重点研发计划等科研项目。以第一/通讯作者在Nature Communications、Light: Science & Applications、B&B、EST等发表SCI论文60余篇，论文H-index为26；以第一发明人授权国家发明专利9项，实现转化与应用3项。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”军工安防与应急产业科技服务团 (中国兵工学会) 评价时间：2022-10-26
王新龙
南京理工大学
教授
综合评价
该成果技术定位环境监测市场，为水中微量有毒污染物快速ELISA检测关键技术，包括耗材与试剂盒的制备方法，是现有实验室分析技术的有益补充，对生态环境、水利等行业有一定的引领性作用，技术创新性很强，且技术成熟，投资回报比较可靠。目前市场上还没有同类型产品，因此该成果竞争优势显著。
总体而言，该项目技术思路方向很好，未来市场空间大，有利于当前政策要求，转化成熟度很高，值得支持推广，要积极推进在生态环境、水利、市政等政府部门或事业单位及受环保部门重点监管的污染源企业的环境监测相关应用场景的资源对接。
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