合成生物学家创造了一个突破性的生物传感器原型，可以识别稀土元素并适应于各种其他用途。
昆士兰科技大学（QUT）的研究人员设计了一个能够检测稀土元素并适应多种应用的尖端生物传感器原型。
镧系元素（Lns）是电子产品、电动机和电池中的关键组成部分。然而，挑战在于我们无法提取出足够的这些元素来满足日益增长的需求，并且当前的提取方法既昂贵又对环境有害。
昆士兰科技大学农业与生物经济中心的基里尔·亚历山德罗夫教授及其团队成功地工程化了蛋白质，以创造出分子纳米机器，当它们选择性地附着在Lns上时，会产生易于检测的信号。
在亚历山德罗夫教授的带领下，国际研究团队包括昆士兰科技大学的研究人员郭钟博士、帕特里夏·沃尔登和崔振玲博士，并与澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）先进工程生物学未来科学平台和美国克拉克森大学的研究人员合作。
在他们发表在《应用化学国际》上的研究中，团队讨论了如何通过融合结合镧系元素的蛋白质LanM和分解抗生素的酶β-内酰胺酶创造出一种称为“嵌合体”的杂交蛋白。
这种杂交蛋白作为一个“开关”，只有在存在镧系元素的情况下才会激活，能够在液体中检测和定量Lns，从而导致可见的颜色变化或电信号。
值得注意的是，经过这些嵌合体改造的细菌在通常致命的抗生素存在下仍能够存活，但前提是镧系元素存在。这证明了这些蛋白质对稀有金属的精确响应性。
亚历山德罗夫教授指出：“这项研究为使用生物方法识别和回收稀土金属开辟了激动人心的机会。”
他说：“这个原型也可以定制用于各种生物技术用途，例如创造能够检测和提取有价值金属的生物体。”
研究团队打算增强分子开关的特异性，以更好地区分密切相关的稀土元素。他们还在考虑为其他重要元素开发开关，并积极与潜在的行业合作伙伴讨论合作，感兴趣于这一技术。
亚历山德罗夫教授补充道：“我们还在考虑使用这个工具来改造微生物，能够直接从海水中提取稀土矿物。”
他说：“这是我们开发的最有效的开关之一，为我们提供了关于蛋白质开关功能的宝贵见解。”
