近日，beat365在线体育鄒小波教授課題組在Biosensors and Bioelectronics期刊上發表題為“A cell-based electrochemical sensor for assessing immunomodulatory effects by atrazine and its metabolites”的研究論文（https://doi.org/10.1016/j.bios.2022.114015）。博士生魏曉鷗為論文的第一作者，張迪副教授和鄒小波教授為共同通訊作者，文章作者還包括利茲大學宮芸芸教授.

背景

農藥的使用提高了農業生産率，但由農藥接觸引起的不良反應已被廣泛報道。其中，免疫毒性作為不直接導緻死亡的非急性毒性，很少引起公衆的關注。根據先前的研究，免疫毒性與癌症、超敏反應和自身免疫等免疫疾病密切相關。因此，本文構建了3D培養細胞電化學傳感器，利用電化學裝置快速評估農藥阿特拉津及其代謝物（DEA、DIA 和 DACT）的免疫毒性，并使用傳統方法驗證了傳感器的可靠性。

主要内容

該研究使用小鼠巨噬細胞RAW264.7作為傳感元件。RAW264.7細胞被封裝在甲基丙烯酸酰化明膠（GelMA）水凝膠中，在電極上的培養池内進行三維培養，以更真實地模拟細胞在體内的環境。在脂多糖（LPS）刺激下，RAW264.7細胞發生炎症反應，分泌NO合酶并産生NO，而具有免疫抑制作用的農藥會破壞細胞免疫系統，削弱LPS誘導的細胞免疫應答，導緻NO釋放量減少。因此，在LPS誘導模型的基礎上，可以通過檢測NO的抑制釋放來評價農藥的免疫毒性。采用差分脈沖伏安法測定NO的電信号，通過計算農藥處理對細胞NO釋放的抑制率來評價農藥的免疫毒性。本研究構建的3D細胞電化學傳感器對脂多糖的響應快速、靈敏，設備便捷、檢測成本低。基于脂多糖誘導的RAW264.7細胞模型，結合農藥刺激後的抑制率計算，成功應用于農藥阿特拉津及其代謝物的免疫毒性分析，并在分析其他毒物的免疫毒性方面具有良好的應用前景。