骨化二醇和骨化三醇是维生素D₃在人体内的主要储存和活性形式，对维持钙磷代谢、调节免疫功能等生理过程具有关键作用，是评估维生素D₃水平和人体健康状态的关键标志物。目前，这两种物质已被广泛应用于膳食补充剂和药物中，以应对人体维生素D₃缺乏的问题。然而，传统检测技术如高效液相色谱法和酶联免疫吸附法存在成本高、操作复杂和耗时长等局限性，难以满足常规检测需求。因此，开发快速、经济且可靠的检测方法对提升临床诊疗效率和健康产品质控具有重要意义。

中国科学院天津工业生物技术研究所微生物代谢工程研究团队利用人类维生素D受体和视黄醇X受体α，在酿酒酵母中成功构建了用于检测骨化二醇和骨化三醇的生物传感器。通过蛋白质结构域的策略性重排、报告模块的优化以及信号放大器的引入，实现了生物传感器对骨化二醇和骨化三醇的高灵敏度检测，并拓宽了动态检测范围。为进一步提高特异性，利用双重选择系统筛选获得了对骨化三醇具有高度特异性的传感器突变体。该研究不仅为基于受体复合物的生物传感器设计提供了新思路，也为临床诊断和食品安全领域中骨化二醇和骨化三醇的检测提供了新方法。

该研究工作得到国家自然科学基金委杰出青年项目、面上项目、基础科学中心项目和天津市合成生物技术创新能力提升行动等项目的资助，相关成果已发表于国际学术期刊ACS Sensors，并申请专利1项。天津科技大学联合培养硕士研究生马康为论文第一作者，张学礼研究员和孙喆研究员为论文的共同通讯作者。

论文链接

骨化二醇和骨化三醇生物传感器检测原理