近日，江苏大学食品与生物工程学院邹小波教授课题组在Biosensors and Bioelectronics期刊上发表题为“A cell-based electrochemical sensor for assessing immunomodulatory effects by atrazine and its metabolites”的研究论文（https://doi.org/10.1016/j.bios.2022.114015）。博士生魏晓鸥为论文的第一作者，张迪副教授和邹小波教授为共同通讯作者，文章作者还包括利兹大学宫芸芸教授.

背景

农药的使用提高了农业生产率，但由农药接触引起的不良反应已被广泛报道。其中，免疫毒性作为不直接导致死亡的非急性毒性，很少引起公众的关注。根据先前的研究，免疫毒性与癌症、超敏反应和自身免疫等免疫疾病密切相关。因此，本文构建了3D培养细胞电化学传感器，利用电化学装置快速评估农药阿特拉津及其代谢物（DEA、DIA 和 DACT）的免疫毒性，并使用传统方法验证了传感器的可靠性。

主要内容

该研究使用小鼠巨噬细胞RAW264.7作为传感元件。RAW264.7细胞被封装在甲基丙烯酸酰化明胶（GelMA）水凝胶中，在电极上的培养池内进行三维培养，以更真实地模拟细胞在体内的环境。在脂多糖（LPS）刺激下，RAW264.7细胞发生炎症反应，分泌NO合酶并产生NO，而具有免疫抑制作用的农药会破坏细胞免疫系统，削弱LPS诱导的细胞免疫应答，导致NO释放量减少。因此，在LPS诱导模型的基础上，可以通过检测NO的抑制释放来评价农药的免疫毒性。采用差分脉冲伏安法测定NO的电信号，通过计算农药处理对细胞NO释放的抑制率来评价农药的免疫毒性。本研究构建的3D细胞电化学传感器对脂多糖的响应快速、灵敏，设备便捷、检测成本低。基于脂多糖诱导的RAW264.7细胞模型，结合农药刺激后的抑制率计算，成功应用于农药阿特拉津及其代谢物的免疫毒性分析，并在分析其他毒物的免疫毒性方面具有良好的应用前景。