Sens. Actuators, B丨新型荧光探针助力汞污染监测与毒性机制研究

汞污染因其强生物累积性和神经毒性，被列为全球重大环境健康威胁。二价汞离子（Hg²⁺）可通过跨膜转运侵入生物体，与含巯基蛋白（-SH）发生不可逆结合，导致细胞功能紊乱甚至器官损伤。然而，传统检测技术难以兼顾复杂环境样本的快速分析需求与活体系统的动态监测能力。基因编码荧光探针凭借非侵入性、时空分辨率高等优势，成为破解这一难题的理想工具。

近日，南宁师范大学王丹教授团队与广西大学李志鹏博士团队合作在Sensors and Actuators: B. Chemical杂志在线发表了题目为A novel genetically encoded fluorescent probe for rapid Hg2+analysis in environmental samples and elucidation of cellular uptake pathways的研究论文，报道了一种用于Hg2+灵敏检测的基因编码荧光探针。

研究团队将基于Tn501 MerR蛋白改造的汞离子感应结构域（MerBD）与循环排列绿色荧光蛋白（cpEGFP）创新性融合，构建了新型探针cpEGFP-MerBD。该探针实现了对Hg²⁺的超灵敏检测（检测限低至1.21 nM，优于WHO饮用水标准限值的1/80）、宽动态线性范围（50-7000 nM，跨越3个数量级）及pM级亲和力（Kd'=2.71±0.05×10-13 M）。该探针具有强抗干扰能力，对12种常见金属离子无交叉反应，可在10秒内产生高达11倍的显著信号变化，同时兼容环境水样的快速（<1分钟）低成本检测与活细胞内的Hg²⁺实时动态监测，其结构小巧稳定，为复杂样本中汞污染的高精度追踪提供了高效工具。另外，该研究首次揭示钙离子通道在细胞摄取Hg2+过程中的关键作用，为解析Hg2+生物转运机制提供了新视角。

南宁师范大学化学与材料学院王丹教授为该论文的第一通讯作者，广西大学动物科学技术学院李志鹏教授为该论文的共同通讯作者。王丹教授课题组研究生宋天宇为论文的第一作者。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.snb.2025.137842

制版人：十一

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