蘭州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院丁莉蕓教授聯(lián)合內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)李海軍教授，通過化學(xué)交聯(lián)法研制了一種谷氨酰胺結(jié)合蛋白（QBP）修飾的多模-無芯-多模（MNM）結(jié)構(gòu)的光纖生物傳感器，并結(jié)合微流控技術(shù)用于胚胎培養(yǎng)體系中微量L-谷氨酰胺濃度的檢測。當(dāng)QBP與L-谷氨酰胺結(jié)合時，QBP 的構(gòu)象從“open state”轉(zhuǎn)變?yōu)椤癱losed state”，導(dǎo)致光纖生物傳感器SPR 峰的紅移，且 SPR 峰位的變化與L-谷氨酰胺濃度在一定的范圍內(nèi)具有線性關(guān)系。

研究表明，該光纖生物傳感器檢測靈敏度達(dá)到10.797 nm/log10 [Gln]，檢測限（LOD）與定量限（LOQ）分別達(dá)到1.187 μM (S/N=3) 和11.87 μM，實(shí)現(xiàn)了對胚胎培養(yǎng)過程中L-谷氨酰胺濃度微量變化的精準(zhǔn)檢測。此研究為胚胎細(xì)胞培養(yǎng)液中關(guān)鍵營養(yǎng)成分谷氨酰胺代謝水平的無損檢測和胚胎發(fā)育潛力的鑒定提供了全新的思路和技術(shù)手段。

該成果以“A L-glutamine binding protein modified MNM structured optical fiber biosensor based on surface plasmon resonance sensing for detection of L-glutamine metabolism in vitro embryo culture” 為題發(fā)表于Biosensors andBioelectronics（Volume 237, 1 October 2023, 115537）上。