新颖的生物传感器旨在帮助对抗永远的化学物质

每个氟烷基物质（PFA）是全球用于制造抗热，油，污渍，油脂和水的产品的一系列合成化合物家族。随着时间的流逝，这些化合物分解非常缓慢，被认为是一种“新兴污染物”，对它们的持久性，生物蓄积，毒性，流动性和对人类健康的影响的特征广泛担忧。

一家专注于解决这些“永远的化学物质”的公司是Allonnia。他们将自己描述为“生物吸引力的公司”，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。申请专利的蛋白质可以检测到PFA的存在至每万亿美元的零件，在奥林匹克大小的游泳池中的水平低至单一下降。

为了更多地了解生物传感器及其在现实应用程序中的潜力，我们与Allonnia Allonnia副总裁兼研究主管Dayal Saran进行了交谈，Allonnia首席技术官肯特·索伦森（Kent Sorenson）。

Ash Board（AB）：您能概述什么是PFA，以及为什么它们被认为是“新兴污染物”？

肯特·索雷森（KS）：PFA是各种消费者和工业产品中使用的人造的生物蓄积有毒化合物。这些化合物包括成千上万种具有其碳氟键的化学物质，这是本质上最强的化学键。这种纽带的力量使PFA在环境中很难降解和持续。因此，这些化合物也称为“永远的化学物质”。有些是复杂的分子，例如用来制作特氟龙，不粘锅，消防泡沫或耐污渍的织物的分子。PFAS污染物被认为是“新兴”的，因为它们通常在全球越来越高的水源中被发现，并对人类健康和环境构成威胁。最近发布的数据已经表明，即使在地球上最偏远的地方，PFA也存在于人类和动物种群的血液中。

AB：Allonnia宣布已发现一种可以用作PFAS生物传感器的蛋白质。您能说明有关蛋白质及其检测到PFA的更多信息吗？

Dayal Saran（DS）：在Allonnia，我们从10个库中选择并鉴定了蛋白质¹²（1万亿）对特定PFAS化合物具有高亲和力和选择性的独特蛋白质（PLUOROOCOTANESULFONICACIC（PFOS）和PLECLUOROOCTANOIC ACIC（PFOA））。目前，当这些蛋白质识别PFAS化合物时，我们正在将这些蛋白质固定在电活性表面上。

当PFAS污染的水或废水样品与蛋白质相互作用时，PFAS检测将通过转换为数字信号进行测量的电化学信号捕获。该传感器目前正在设计用于检测PFOA，这是最常见的PFA，浓度低至每万亿美元的水分。Allonnia团队正在努力验证生物传感器检测其他PFA分子的能力。

AB：使用生物传感器比传统传感器检测PFAS污染物有什么好处？生物传感器的敏感性和特异性与当前市场上的其他传感器相比如何？

DS：目前，市场上没有PFAS传感器可以实时检测PFAS污染物。大多数客户将样品发送到异地实验室以检测PFAS污染。分析方法主要采用基于实验室的方法液相色谱 - 质谱法（LC-MS）这具有高灵敏度和低检测极限的优势，但遭受了昂贵，耗时的（通常为三到四个星期的周转时间），并且需要专门的人员进行操作。

生物传感器的好处包括具有高灵敏度的污染物的能力，在具有高选择性和对PFA的特异性的便携式检测工具中易于操作，以及更高的效率，因为它们提供了零或最小的现场检测，并且没有最小化的现场检测相关的运输成本。

AB：Allonnia正在努力将未申请专利的Gen 1蛋白带到该领域。蛋白质被商业化需要什么进一步的发展？

DS：Allonnia正在与硬件合作伙伴合作，将原型测试套件解决方案带入现场。我们的技术团队还继续努力，以提高蛋白质的敏感性及其对PFA的特异性在现实世界地下水中。

AB：您能描述蛋白质的效用以及预期的哪种类型的行业？

KS：生物传感器受益于地下水，垃圾填埋场和饮用水应用。

具体而言，生物传感器可用于确定水处理系统中的废水是否符合调节要求，并且适合排放。它可以在处理厂内使用，以确定治疗培养基（例如颗粒活性碳或离子交换树脂）是否仍能正常运行或需要更换。在现场调查期间，也可以使用这些传感器来实时提供地下水或地表水浓度，以指导有关其他采样位置和深度的决策，或确定要发送哪些样品进行实验室分析。所有这些应用程序都促进了更好的决策，以减轻风险和成本效益。

AB：引用妮可·理查兹（Nicole Richards）（Allonnia首席执行官）的话说：“这只是我们为PFAS降级提供优化，可持续和全面解决方案的目标的第一步。”我们可以期望看到Allonnia的进一步发展集中在PFAS降低上，并且使用其他“基于生物的”技术来实现这些发展？

KS：PFAS化学物质可能需要数千年的时间才能自然分解，但是人类迫不及待地等待这么长时间。Allonnia的目标是利用生物技术的力量快速前进，并将大自然的未来解决方案带入当今。

Allonnia在环境中解决PFAS污染的路线图集中在三个领域：感应，水处理和退化。生物传感器将帮助现场所有者和运营商评估其站点和废物流，以了解是否存在PFA。我们最近推出了由Epoc Enviro生产的PFAS水处理技术，表面积极的泡沫分馏（SAFF®），为此，Allonnia是北美独家分销商。SAFF从水中清除了超过99.9％的PFO和PFOA。最后，我们正在与Eether Bio和UCLA合作，以设计一种生物解决方案，以降解土壤，地下水和饮用水中的PFA。

Dayal Saran和Kent Sorenson与技术网络编辑总监Ash Board博士进行了交谈。捷克葡萄牙直播