北京大学生物气溶胶研究再取突破性成果

　　

生物通报道  近日来自北京大学环境科学与工程学院、北大环境与健康中心和分子工程学院的研究人员在在生物气溶胶实时监测上的合作研究取得突破，成果以论文“Integrating Silicon Nanowire Field Effect Transistor, Microfluidics and Air Sampling Techniques for Real-time Monitoring Biological Aerosols”在线发表在环境科学与技术（ES&T）刊物上。

高效转染功能活性蛋白，Fermentas推出最新产品，快来免费申请样品！

北京大学环境科学与工程学院要茂盛研究员、北大环境与健康中心主任朱彤教授和化学与分子工程学院郭雪峰研究员为这篇文章的共同通讯作者。论文的共同第一作者包括研究生申芳霞、博士后谭苗苗、王振兴， 其他合作作者还包括研究生王金东、武艳、徐振强。

生物气溶胶是指悬浮在空气中的生物颗粒包括细菌、真菌、病毒及其副产物等，严重影响着人体健康。据世界卫生组织报道,下呼吸道感染每年导致418万人死亡，成为人类的第三杀手。此外, 国际上局部区域动荡不安，高致病微生物作为大规模杀伤性武器可能性日益升高。科学界长期致力于开发空气中致病原的在线监测技术，但在检测时间和甄别生物物种上存在着挑战。

在这篇文章中，北大研究人员通过集成高效的空气采样、微流控样品输送和硅纳米线生物传感器等技术实现了空气中流感病毒（H3N2亚型）的在线检测。研究指出当空气中出现流感病毒时，该系统能够在短时间内（1-2分钟）报警，并可以通过无线网络传输系统将检测信号发送到远程接收平台如手机和电脑；而当干净空气通入时没有明显检测信号。系统的选择性也通过流感病毒亚型H1N1和过敏原等得到了验证。该研究采用了高效的气溶胶转化为水溶胶的采集方法，病毒抗体修饰的硅纳米线生物传感技术及检测信号放大和传输等跨学科先进技术和方法。

论文还指出通过对样品的基因扩增（常常达几个小时）也发现含较高浓度的病毒对应着较强的检测信号。该项研究巧妙地将空气中的生物危害转化为可视的电信号，在检测时间和物种的甄别上迈出了重要的一步，为生物气溶胶的实时检测开辟了崭新的科研手段和研究思路。此外，论文也指出，对集成单元的进一步改进可使得该系统有望在实际环境中如在军事反恐、医疗卫生机构、机场等公共场所等得到应用。

这是北大环境与健康研究团队在2011年的又一项重要研究成果。不久前北京大学环境科学与工程学院要茂盛研究员与北大环境与健康中心主任朱彤教授合作对对生物气溶胶领域的发展史进行了回顾，对目前该领域在生物气溶胶的采样、检测、控制和暴露分析上的研究进展做了详尽的分析与讨论，论证了在具体方向上所需的研究工作,提出了不同学科的科学家包括生物气溶胶科学家、环境工程师、生物医学工程师、流行病学家、微生物学家、化学家、物理学家以及其它领域的工程师协同攻克该领域难题的研究思路。这篇综述文“Bioaerosol Science, Technology and Engineering: Past, Present and Future”(生物气溶胶科学、技术和工程：过去、现在和未来)发表在在美国气溶胶研究协会(American Association for Aerosol Research)的旗舰刊物《aerosol science and technology》上。该刊物是生物气溶胶领域最具影响力的刊物之一。

（生物通：何嫱）