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直击分论坛丨巴黎狄德罗大学教授董长治:用生物传感器为化妆品做质检

中国美妆网 2017-09-02 17:35:56 1788

9月2日下午,由广东省化妆品学会主办、中国美妆网(www.chinabeauty.cn)承办,广东省食药监局、广州市白云区人民政府特别支持,诺斯贝尔冠名的“2017中国化妆品(白云)国际高峰论坛分论坛一”如期举行。


以化妆品科技前沿与创新为主题,旨在满足化妆品产业链上不同群体的多元化学习需求,为化妆品产业注入新活力。


化妆品的安全问题如今俨然成为行业重点关注的焦点,而要做到安全有效,离不开化妆品的安全监测。那么你知道化妆品的质检工作是怎么做的吗?巴黎狄德罗大学董长治教授在会上做了精彩的分享。


以下是董长治教授的分享实录:


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在化妆品产业链上,化妆品质检是很关键的工作,所以在今天这个论坛上,我想介绍一下生物传感器的工作。以往的检测是定量或者半定量分析质检信息。举个很简单的例子,传统的检测方法是,给出一个生物学的信号,这个信号被传导到一个接收器上,然后进行检测,检测方法有很多种,比如光、电等。


但上述的检测方法比较耗时、且比较昂贵。生物传感器的优点在于检测速度快,且容易操作,样品也不需要经过特殊处理,而且比较便宜,可以为很多生物分子和化学分子做为检测的监测器,比如酶、DNA等。


生物传感器的原理


生物传感器有几种不同的检测方法。其中一种是将生物分子固定在电子的表面,或者是放在电极的表面。而将其放在上面的手段也有不同,包括交联等。交联的好处就是不容易扩散,稳定性很好。


有些生物分子做起来比较敏感,所以直接把它放在电极上,很容易把它分子消耗掉。这个做完以后,把它放在电极上,保证分子会释活。然后把检测的分子通过专业性的作用,转变成电子信号,这样就给出一个检测信号。


另外一种情况,把所有的东西做成一块,直接把它放在电极上,直接可以用检测靶标分子,这样会比较稳定。


今天我讲两个例子都是比较稳定的,因此都会选择juglone功能。作为工具的原料,它有很好电化学系统,有很好的氧化化合物,作为化学的人都知道,最后形成一个电极。


Juglone功能供到电极上,就会给一个电信号。放一个生物分子或者蛋白质在上面,如果它和检测化合物有相互作用,就会吸附在表面上,吸附的结果是表面就会被盖住,电信号就会明显降低。


检测分子有专业的项目作用的时候,才有专性的结合,同时还可以把靶标分子单纯拿出来。如果这个用于检测的靶标分子,和需要检测的分子是一样的,就可以和蛋白或者抗体相互作用,把它置换,并游离出来。


微信图片_20170902173442.jpg


生物传感器的优势


我现在就讲一下例子,用一个一肽分子去检测一个蛋白,这个蛋白是细胞里面调控量蛋白,实际上癌症发生过程中,起很重要的作用。2000年以后,有研究发现这个蛋白跟丝肽有作用,其实把肽作为生物传感器例子并不多见,当时我看到这个以后就有想法,后来我就用这个方法来做动物传感器。


后来我就把肽通过化学的方式,这个生物是可以用很简单的方法质变出来,通过OH可以把两个部分联系在一起,我们做了这个工作以后,这样的化学物是没有活性的,因此,我们后面又做了一些工作。得到的新的共聚物的活性和原来的生物关系是一样的。


有了有效的共聚体以后,就把它做到电极上。事实上,我们不知道是单一的化合物会更好,还是共聚的好。于是我们就做了研究,发现实际上膜里面还有共聚体。去研究电化学性,电化学性在这里可以看出来,是很好,它的比例就是在这个图上,在50:1的时候,它是最理想状态。


然后就去做检测,把蛋白放进去以后,发现100%JAP、50:1的时候,信号减弱是最好的。蛋白质有很大的体积,于是就做了这个监测器,去证明它的选择性怎么样,灵敏度怎么样。我们做了一个对比,这个检测的蛋白和BSA相对比,大家可以看到明显的信号减弱。两个实验差值列出来,就可以看到明显的变化。


为了证明它选择性好,我们又做了一个研究。如果用这个肽去做,信号是没有变化的,专性是很高的,没有变化的。从这个工作进一步证明,我们生物传感器是专业性识别SIP。我们生物传感器做出来非常稳定,它有很高的选择性,它有很高的灵敏性。


我再讲第二个例子——BPA。BPA是塑料添加剂,它曾经用得非常广泛,最典型的例子就是小孩用的奶瓶,它里面会用BPA,就是做添加剂,但是后面发现BPA实际上有很多不好的功能,作为内分泌干扰素,甚至对生育有影响,有20年,大家对BPA的检测关注,不同的方法用来监控BPA的容量。


用化学合成的方法,很容易把BPA连在Juglone功能上。我们做OH连体以后,信号能力还是有的。后面做电化学工具,我们做了配比研究,发现10:1的情况下,就达到最好的状态。


我们现在随便找两个抗体,它和BPA是没有关系的,当时还是很吃惊发现它也有变化。后面我们继续往下做实验,发现BPA和自身的识别抗体相互作用,它的信号有明显的减弱。如果我把BPA分子放在里面,抗体作用和电极表面释放出来之后,电信号会明显提高。用相关的抗体去做,你加BPA是没有信号改变的,也就是说其实非转性的项目结果,并不影响我检测BPA,是这样理解的。


所以这个方法还是有效的,后面我们也做灵敏度检测,我们发现化合物可以做到0.01的纳米结合。另外,我们对它的选择性进一步做了研究,就用BPA的修饰物去做研究,他们是没有结合的,只有BPA可以检测到,它的灵敏度0.01。


通过这两个例子,我就想讲一句话,电化学传感器是非常灵敏的手段,我们可以把它运用到不同的因子中,包括一些小的分子。为什么说它在化妆品有很好的运用场景,因为在我们化妆品里面用了很多这样的物质,有时候可能有一些污染源,我们从这些方法可以有效检测到这些污染物,或者有害成分,所以这个方面在化妆品应该有很好的应用。


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