蘭州大學物理學院研究團隊在光纖化學與生物傳感器研究領域取得新進展

蘭州大學物理科學與技術學院丁莉蕓教授聯合內蒙古農業大學李海軍教授，通過化學交聯法研制了一種谷氨酰胺結合蛋白（QBP）修飾的多模-無芯-多模（MNM）結構的光纖生物傳感器，并結合微流控技術用于胚胎培養體系中微量L-谷氨酰胺濃度的檢測。當QBP與L-谷氨酰胺結合時，QBP 的構象從“open state”轉變為“closed state”，導致光纖生物傳感器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具有線性關系。

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

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” 為題發表于Biosensors andBioelectronics（Volume 237, 1 October 2023, 115537）上。