新型生物传感器旨在帮助对抗永久化学物质

单氟和多氟烷基物质(PFAS)是一种合成化合物，在全球范围内用于制造耐热、耐油、耐污渍、耐油脂和防水的产品。随着时间的推移，这些化合物分解非常缓慢，被认为是一种“新兴污染物”，人们普遍关注其持久性、生物蓄积性、毒性、流动性和对人类健康的影响等特征。

Allonnia是一家专注于解决这些“永久化学物质”的公司。他们自称是一家“生物创新公司”，最近宣布他们发现了一种可以用作PFAS生物传感器的蛋白质。这种正在申请专利的蛋白质可以检测到万亿分之一的PFAS，低到奥运游泳池中的一滴水。

为了了解更多关于生物传感器及其在现实应用中的潜力，我们采访了Allonnia副总裁兼研究主管Dayal Saran和首席技术官Kent Sorenson。

灰板(AB):你能概括一下PFAS是什么吗?为什么它们被认为是一种“新兴污染物”?

肯特·索里森(KS):PFAS是人造的，生物蓄积性有毒化合物，用于各种消费和工业产品。这些化合物由数千种以碳氟键为特征的化学物质组成，碳氟键是自然界中最强的化学键。这种结合强度使得PFAS在环境中很难降解和持久;因此，这些化合物也被称为“永远的化学物质”。有些是复杂的分子，比如用来制造聚四氟乙烯、不粘锅、消防泡沫或防污织物的分子。PFAS污染物被认为是“新出现的”，因为它们在全球越来越多的水源中被检测到，通常含量很高，并对人类健康和环境构成威胁。最近公布的数据已经表明PFAS存在于人类和动物种群的血液中，即使是在地球上最偏远的地方。

AB: Allonnia宣布，他们发现了一种可以用作PFAS生物传感器的蛋白质。你能解释更多关于这种蛋白质以及它是如何检测PFAS的吗?

达亚尔·萨兰(DS):在Allonnia，我们从大约10种蛋白质库中选择并鉴定了蛋白质¹²对特定PFAS化合物(全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA))具有高亲和力和选择性的独特蛋白质。目前，我们正在将这些蛋白质固定在电活性表面上，当这些蛋白质识别PFAS化合物时，该表面会产生电化学信号。

当PFAS污染的水或废水样本与蛋白质相互作用时，PFAS检测通过电化学信号被捕获，该信号被转换为用于测量的数字信号。该传感器目前正在设计用于实时检测PFOA(最常见的PFAS之一)，其浓度低至水中的万亿分之一。Allonnia团队正在努力验证生物传感器检测其他PFAS分子的能力。

AB:与传统传感器相比，使用生物传感器检测PFAS污染物有什么好处?与目前市场上的其他传感器相比，生物传感器的灵敏度和特异性如何?

DS:目前市场上没有PFAS传感器可以实时检测到这些低水平的PFAS污染物。大多数客户将样品送到场外实验室检测PFAS污染。分析方法大多采用实验室为基础液相色谱-质谱(LC-MS)该方法具有高灵敏度和低检出限的优点，但价格昂贵，时间密集(通常需要三到四周的周转时间)，需要专业人员进行操作。

生物传感器的优点包括具有高灵敏度检测污染物的能力，易于在便携式检测工具中操作，对PFAS具有高选择性和特异性，以及更高的效率，因为它们提供即时的现场检测，无需或只需少量预处理，并且没有相关的运输成本。

AB: Allonnia正致力于将正在申请专利的第1代蛋白质引入该领域。这种蛋白质要商业化还需要哪些进一步的发展?

DS:Allonnia正在与硬件合作伙伴合作，将原型测试套件解决方案引入该领域。我们的技术团队还在继续工作，以提高蛋白质的敏感性及其在现实世界地下水中对PFAS的特异性。

AB:你能描述一下这种蛋白质的用途吗?它有望惠及哪类行业?

KS:该生物传感器有利于地下水、垃圾渗滤液和饮用水的应用。

具体来说，该生物传感器可用于确定来自水处理系统的污水是否符合法规要求并适合排放。它可以在处理厂内使用，以确定处理介质(如颗粒活性炭或离子交换树脂)是否仍然正常工作，或者是否需要更换。该传感器还可用于现场调查，实时提供地下水或地表水浓度，以指导有关额外采样地点和深度的决策，或决定将哪些样品送往实验室分析。所有这些应用程序都有助于更好地作出决策，以降低风险和提高成本效益。

AB:引用Allonnia首席执行官Nicole Richards的话说:“这只是我们为PFAS退化创建优化、可持续和全面解决方案的第一步。”我们能否期望看到Allonnia在PFAS降解方面的进一步发展，这些发展是否可以通过其他“生物基”技术来实现?

KS:PFAS化学物质需要数千年才能自然分解，但人类不能等那么长时间。Allonnia的目标是与自然和谐相处，利用生物技术的力量加快时间，将自然未来的解决方案带到今天。

Allonnia解决环境中PFAS污染的路线图主要集中在三个领域:传感、水处理和降解。生物传感器将帮助场地所有者和运营商评估他们的场地和废物流，以了解是否存在PFAS。我们最近推出了一种PFAS水处理技术，由EPOC Enviro制造的表面活性泡沫分馏(SAFF®)，Allonnia是该技术的北美独家经销商。SAFF可以去除水中99.9%以上的全氟辛烷磺酸和全氟辛酸。最后，我们正在与Aether Bio和UCLA合作，设计一种生物解决方案，以降解土壤、地下水和饮用水中的PFAS。

达亚尔·萨兰和肯特·索伦森接受了科技网络编辑主任阿什·博德博士的采访。188金宝搏备用