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中國熱科院在赭曲霉毒素A快速檢測技術研究方面取得重要進展

2025-02-10 13:23:38 來源：中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院 閱讀量：13846

　　近日，中國熱科院分析測試中心傳感與光電檢測技術研究團隊在農(nóng)產(chǎn)品真菌毒素的快速檢測方面取得重要進展。團隊利用便攜式細胞計數(shù)器作為信號檢測設備，開發(fā)出一種用于快速、靈敏檢測農(nóng)產(chǎn)品中赭曲霉毒素A(OTA)的粒子計數(shù)免疫傳感器，為真菌毒素的便攜檢測提供了一種新方案。
 
　　赭曲霉毒素A(OTA)是一種由曲霉菌和青霉菌產(chǎn)生的有害真菌毒素，廣泛存在于谷物、葡萄酒和咖啡等農(nóng)產(chǎn)品中。這種毒素的污染不僅威脅人類健康，還影響農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的完整性。OTA可引發(fā)腎臟、肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)損傷，甚至可能影響發(fā)育和免疫系統(tǒng)。因此，快速精準地檢測OTA，對于保障農(nóng)產(chǎn)品安全和公眾健康具有重要意義。
 
　　近年來，便攜式細胞計數(shù)器因其便捷性和高效性，在科研與商業(yè)領域備受關注。本研究以庫爾特原理為基礎，提出使用聚苯乙烯(PS)微球作為信號探針，結合高效的銅催化疊氮-炔環(huán)加成(CuAAC)反應作為信號轉導策略，構建了新型的粒子計數(shù)免疫傳感器用于檢測OTA。團隊采用一鍋法在室溫下合成了具有良好分散性和均勻性的SiO?@CuO?殼核納米顆粒，作為信號轉導介質。隨后，選用粒徑較大且肉眼可見的1 mm聚苯乙烯微球(PS1mm)作為反應和分離載體，并使用4 μm聚苯乙烯微球(PS4μm)作為信號探針。在PS1mm表面修飾疊氮基團(azide)，PS4μm表面修飾炔基(alkyne)，通過CuAAC反應，使大量的alkyne-PS4μm結合到單個azide-PS1mm表面。反應結束后，azide-PS1mm與其結合的alkyne-PS4μm因重力作用快速沉降，無需手動分離；而未反應的alkyne-PS4μm則懸浮在溶液中，可直接用于檢測。整個檢測流程從免疫反應開始，免疫反應完成后，SiO?@CuO?納米顆粒促進CuAAC反應，進一步推動alkyne-PS4μm與azide-PS1mm的結合。最后，使用便攜式細胞計數(shù)器測量溶液中未反應的alkyne-PS4μm數(shù)量，并通過統(tǒng)計分析其剩余數(shù)量來確定OTA濃度。該方法的檢測限低至34 pg/mL，為農(nóng)產(chǎn)品中真菌毒素的快速、安全檢測提供了新的技術思路。
 
　　該研究成果以“A particle counting immunosensor for the sensitive detection of ochratoxin A via click chemistry-mediated signal amplification”為題發(fā)表于《Journal of Hazardous Materials》。中國熱科院分析測試中心陳瑞助理研究員為第一作者，大連工業(yè)大學陳翊平教授等為共同通訊作者。該研究得到海南省重點研發(fā)計劃專項等項目的支持。
 
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