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科研进展||生命科学学院动物健康与食品安全创新团队在真菌毒素双模信号适配体传感器检测领域取得显著突破

来源:生命科学学院   作者:生命科学学院   编辑:蔡童   发布日期:2024-12-15   点击数:

近日,我校生命科学学院动物健康与食品安全创新团队,依托重庆市“十四五”农业重点学科、重庆市食品质量与安全快速检测协同创新中心、淡水鱼类资源保护与利用重庆市重点实验室等科研平台,在真菌毒素检测领域取得了重要进展。该团队的研究成果以“One stone two birds: NH2-UiO-66@MB-based bimodal aptasensor for sensitive and rapid detection of zearalenone in cereal products”为题在中科院一区Top期刊《Talanta》上在线发表。论文的第一作者为我校2022级食品加工与安全专业硕士研究生周玉婷,通讯作者为生命科学学院的乐涛教授、孙琦副教授。

真菌毒素污染是全球食品安全和人类健康面临的严峻挑战之一。其中,玉米赤霉烯酮(ZEN)因其高污染性和强毒性,不仅造成巨大经济损失,还对人体和动物健康构成严重威胁。传统ZEN检测方法如高效液相色谱、液相色谱-质谱联用等,虽具备高灵敏度和准确性,但成本高、操作复杂且耗时长。相比之下,免疫分析方法虽快速便捷,却受限于抗体制备成本和假阳性问题。近年来,基于适配体识别的生物传感检测技术凭借其高灵敏度、快速响应及操作简便性成为研究焦点,但现有方法多依赖单一信号,易受干扰,影响测定结果的准确性。因此,构建能提供更可靠和准确结果的双模信号适配体传感器,以实现ZEN等真菌毒素的快速准确测定,成为当前亟待解决的关键科学问题。

针对上述挑战,研究团队创新性地开展了基于NH2-UiO-66@MB复合材料的双模适配体传感器研究,用于ZEN的灵敏快速检测。研究人员首先合成了NH2-UiO-66纳米材料,并成功将甲基蓝(MB)封装于其孔道中,显著增强了反应体系的荧光强度。随后,通过Zr-O-P键和库仑力将ZEN适配体共价连接至NH2-UiO-66材料表面,构建了具有“门控效应”的传感平台。当ZEN存在时,适配体与其结合导致构象变化,释放孔道中的MB,从而引起荧光强度和吸光度的同步下降,实现了荧光和比色双模信号输出。该传感器在优化条件下展现出宽线性范围(荧光模式:0.125-200 ng/mL;比色模式:2.5-300 ng/mL)和低检测限(荧光模式:0.03 ng/mL;比色模式:1.16 ng/mL),且具有良好的特异性和重现性。在玉米粉和玉米油样品中的加标回收实验进一步验证了其满意的回收率(97.43%-103.71%)。本研究不仅为ZEN等真菌毒素的快速准确检测提供了一种新方法,还为双模适配体传感器的构建提供了新思路,对于保障食品安全和人体健康具有重要意义。

我校动物健康与食品安全创新团队长期致力于农产品与食品中危害因子的快速检测与高效防控,已开发出多种操作简单、经济高效的食品安全快速检测技术。其中,“兽药残留高灵敏分子探针检测方法研究”科研成果荣获重庆市自然科学奖二等奖。2024年,该团队已在《Food Chemistry》、《International Journal of Biological Macromolecules》、《LWT-Food Science and Technology》、《Talanta》、《Analytica Chimica Acta》等中科院1区Top期刊发表6篇研究论文,为食品安全领域提供了有力的技术支持和保障,也为学校农业重点学科建设作出了积极贡献。

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