De schijnbare toename van hormoongeïnduceerde kankers en aandoeningen van het voortplantingsstelsel heeft geleid tot een groeiende vraag naar nieuwe technologieën die in staat zijn om hormoonontregelaars in nanogram per liter te detecteren. Wetenschappers in China hebben een ultracompacte optische vezelbiosensor uitgevonden die superfijne plasmonische spectrale kammen weergeeft en verbeterd door conjugaat-geïnduceerde bio-amplificatie, die de detectielimiet liet zien tot 1,5 ng l ^-1 estradiol equivalente concentratie. De techniek heeft het potentieel om een ​​revolutie teweeg te brengen in de monitoring van milieu en gezondheid.

Het ontwikkelen van geavanceerde en krachtige detectietechnieken om zoveel mogelijk hormoonontregelaars met ultragevoeligheid in de omgeving te karakteriseren, is nog steeds een uitdaging, echter zeer gevraagd. Omgevings-oestrogenen (EE's), als typische hormoonontregelaars, zijn genoemd als een van de mondiale milieuproblemen die moeten worden aangepakt door middel van internationale samenwerking door de Verenigde Naties. Het zijn structureel diverse verbindingen die kunnen interageren met nucleaire oestrogeenreceptoren en aanzienlijke risico's vormen voor de ecologische en menselijke gezondheid.

In een nieuw artikel gepubliceerd in Lichtwetenschap en toepassing , een team van fotonica- en milieuwetenschappers, onder leiding van Prof. Tuan Guo van de Jinan Universiteit en Dr. Xiaohong Zhou van de Tsinghua Universiteit, ontwikkelde een eenvoudig te implementeren biosensingplatform voor plasmonische optische vezels voor ultragevoelige detectie van oestrogene hormoonontregelaars. Het platform is gebaseerd op een goudgecoat, sterk gekanteld Bragg-rooster van vezels, die spectrale kammen met een hoge dichtheid opwekt die overlappen met de bredere absorptie van het oppervlakteplasmon voor zeer nauwkeurige ondervraging, waardoor de ultragevoelige monitoring van brekingsindexveranderingen aan het vezeloppervlak mogelijk is. Door het gebruik van oestrogeenreceptoren als model, ze ontwerpen een estradiol-streptavidine-conjugaat met behulp van moleculaire dynamica, het omzetten van de specifieke herkenning van omgevings-oestrogenen door oestrogeenreceptor in op het oppervlak gebaseerde affiniteitsbioassay voor eiwit. Het ultragevoelige platform met door conjugaat geïnduceerde biosensing-benadering voor amplificatie maakt de daaropvolgende detectie van EE's tot 1,5 ng l mogelijk ^-1 estradiol equivalente concentratie. Het is de laagste detectielimiet voor alle tot nu toe gerapporteerde detectie op basis van oestrogeenreceptoren.

Bovendien, het compacte formaat, flexibele vorm, en de mogelijkheid voor bediening op afstand van in-fiber plasmonische biosensor opent de weg voor het detecteren van andere hormoonontregelaars met ultrahoge gevoeligheid en in verschillende moeilijk bereikbare ruimtes, daardoor het potentieel hebben om een ​​revolutie teweeg te brengen in de monitoring van milieu en gezondheid. Bijvoorbeeld, de biosensor kan presteren voor de continue detectie van hormoonontregelaars in het veld, tegemoet komen aan de zeer gewenste vraag naar tijdige monitoring van de milieutoestand. Door een dergelijke vezelbiosensor te integreren met een injectienaald zouden daarentegen vergelijkbare metingen mogelijk zijn, als draagbare analyses ter plaatse en in het veld bij gezondheidsmonitoring, zelfs in vivo.