基于金掺杂的锆基金属有机框架电化学适配体传感器检测玉米中黄曲霉毒素B1

目的 基于金掺杂的锆基金属有机框架(Gold-doped zirconium-based metal-organic framework, Au@Zr-MOF)的电化学适配体传感器建立检测玉米中黄曲霉毒素B1 (Aflatoxin B1,AFB1)的方法。方法 利用具有高比表面积、介孔结构的Zr-MOF作为骨架,通过原位还原生长的方法掺杂金纳米粒子(Au NPs),得到导电性良好、分散均匀的Au@Zr-MOF。并基于Au-S键共价结合黄曲霉毒素B1 适配体,构建电化学阻抗型适配体传感器,当AFB1存在时,适配体对其进行识别结合,引起电极表面电化学传质电阻增加,随着AFB1浓度的增大,阻抗值也随之增加,并根据阻抗值的变化实现对AFB1的定量检测。结果 在最佳的实验条件下,该传感器对AFB1检测的线性范围为10-4-10 ng/mL,检出限为0.19 pg/mL,对玉米样品的回收率为96-112%。结论 本研究建立的电化学适配体传感器可以实现对AFB1的定量检测,且具有良好的特异性和重现性,为准确、快速检测食品中的AFB1提供思路。     

基于PS信号放大策略的SERS适配体传感器灵敏检测恩诺沙星

利用表面增强拉曼光谱（surface enhanced Raman spectroscopy,SERS）技术检测动物源食品中的抗生素残留操作简便、用时短,但易受基质干扰、灵敏度偏低。该研究利用SERS技术结合磁分离和信号放大策略开发一种高灵敏SERS适配体传感器,用于恩诺沙星的快速检测。首先,利用聚苯乙烯微球（polystyrene microspheres,PS）、4-MBA和互补DNA(complementary DNA,cDNA)构建信号放大型拉曼探针4-MBA@PS@cDNA,利用适配体（aptamer,Apt）和磁珠（magnetic bead,MB）构建捕获探针MB@Apt,并通过碱基互补配对将4-MBA@PS@cDNA和MB@Apt组装成复合探针。结果表明,4-MBA位于1 078 cm-1处的SERS信号强度与恩诺沙星浓度的对数值在1～100 nmol/L具有良好的线性相关关系,决定系数为0.956 6。该方法对恩诺沙星的检出限为0.71 nmol/L,检测牛奶和猪肉中恩诺沙星的回收率为86.67%～128.00%,相对标准偏差为0.4%～1.3%。     

磁分离结合CdTe发光量子点标记黄曲霉毒素B1免疫检测新方法

将发光量子点标记技术与磁分离富集技术相结合,基于竞争免疫分析,成功构建了黄曲霉毒素B1(AFB1)免疫检测新方法。首先合成了巯基丙酸包覆的CdTe发光量子点,同时采用水热法合成了氨基化磁性纳米粒子,通过TEM成像、荧光光谱、XRD、红外光谱等分别对其进行了表征。随后以AFB1人工抗原功能化磁性纳米粒子作为捕获探针,以发光量子点标记免疫球蛋白G(二抗)作为信号探针,基于磁性纳米粒子表面AFB1人工抗原和样品中AFB1与AFB1单克隆抗体之间的竞争免疫结合,建立了AFB1新型检测方法。实验优化条件下,荧光强度与黄曲霉毒素B1质量浓度在0.1~100 ng/mL范围内呈良好的线性关系,检测限为0.03 ng/mL。实际样品中加标回收实验结果表明,新方法准确性良好。     

基于适配体的功能化纳米探针在食品安全检测中的应用进展

高灵敏度及特异性的检测方法是保障食品安全的关键。基于适配体的功能化纳米探针为食品危害因子的检测提供了一种新型、高效的分析手段。本文基于适配体的4类纳米传感器:光学、磁弛豫、电化学和其他类型的检测原理,重点论述了适配体的功能化纳米探针在食品安全因子检测方面的应用进展,包括农药、兽药及其残留物,致病微生物,真菌毒素,真金毒素,重金属,生物酶等,并对该方法的发展趋势进行了展望。开发简便、易携带的生物传感器,在纳米粒子上修饰多种适配体以实现对多种危害因子的同时检测,以及开发快速、有效、简单的样品前处理方法,有效避免背景干扰,提高方法的灵敏度和降低检测限,是未来的快速检测的发展方向。     

基于金属有机框架的荧光适配体传感器检测红酒中黄曲霉毒素B1

该文利用金属有机框架（Metal-organic Framework,MOF）材料和荧光标记的核酸适配体构建一种基于光诱导电子转移的荧光适配体传感器用于黄曲霉毒素B1（Aflatoxin B1,AFB1）的检测。MOF材料为氨基功能化的奥斯陆大学66（Amino-functionalized University of Oslo 66,UiO-66-NH2）,标记有四甲基罗丹明（Tetramethylrhodamine,TAMRA）荧光团的核酸适配体（TAMRA-aptamer）通过π-π堆积作用吸附于UiO-66-NH2表面,由于光诱导电子转移使TAMRA-aptamer的荧光猝灭。加入目标物AFB1后,核酸适配体与AFB1特异性识别并结合,使核酸适配体从单链结构转变为稳定的内环结构。由于内环结构与UiO-66-NH2之间的结合能力较弱,光诱导电子转移被阻断,TAMRA-aptamer荧光恢复。该荧光适配体传感器用于AFB1检测,在1.00~100.00 ng/mL范围内荧光信号强度与AFB1浓度具有良好的线性相关性,相关系数的平方（R2）为0.994,检测限为0.50 ng/mL。该方法用于红酒中AFB1的测定,样品添加回收率为90.00%~101.00%。该方法操作简便、成本低、选择性好、灵敏度高,可用于红酒中AFB1的快速检测。     

基于核酸适配体的侧流层析技术同步检测赭曲霉毒素A和黄曲霉毒素B1

由于简单、低成本和快速的特点,侧流层析分析技术被广泛应用于食品、饲料和农产品中真菌毒素的检测。本实验基于适配体与靶标物特异性结合的原理,建立了基于适配体互补链同时检测赭曲霉毒素A（Ochratoxin A, OTA）和黄曲霉毒素B1（Aflatoxin B1, AFB1）两种真菌毒素的荧光多残留试纸条,通过优化两种适配体的浓度以及缓冲体系的PH值,提高了共同检测OTA和AFB1的灵敏度和准确性。OTA和AFB1的T线（TO和TA）和C线荧光强度比值与对应真菌毒素的浓度对数具有良好的线性关系,线性范围为0.5~50 ng/mL,相关系数r2分别为0.9887和0.9910,检出限低至0.51和0.38 ng/mL。通过对花生和葡萄干进行加标回收和实际样品检测,使用多残留试纸条检测的OTA和AFB1的回收率分别为82.06%~109.69%和83.34%~110.06%,相对标准偏差（Relative Standard Deviation, RSD）为1.89%~8.17%,检测结果与高效液相色谱-串联质谱法（HPLC-MS/MS）一致。该生物传感器可以在20 min内同时检测OTA和AFB1,并且具有成本低、检测速度快和易于操作等优点,可以满足花生和葡萄干等实际样品中OTA和AFB1残留量的现场快速检测的要求,为真菌毒素多残留检测提供理论依据和技术支撑。     

基于链置换扩增的电化学适配体生物传感器检测食品中的赭曲霉毒素A

为构建一种基于链置换扩增技术（SDA）和电化学适配体传感器技术检测食品中赭曲霉毒素A(OTA)的方法,根据OTA特异性适配体设计发卡结构,并在发卡结构的茎部设置SDA反应识别位点,进行SDA扩增。将扩增产物与修饰二茂铁（Fc）的电化学探针进行杂交,使电信号发生变化,从而建立电化学适配体传感器检测OTA的方法。通过对7组不同毒素的测定评价该方法的特异性,测定其灵敏度和检出限,并与赭曲霉毒素A酶联免疫分析方法（ELISA）国家标准（GB 5009.96-2016）进行对比试验。结果表明：最优条件下,电化学适配体传感器灵敏度线性范围为0.1 pg/mL～10 ng/mL,检出限（LOD）为0.05 pg/mL。当OTA存在时,检测结果为阳性,当OTA不存在时,检测为阴性,说明该方法特异性良好。在人工加标试验中,该电化学适配体传感器的加标回收率为96.60%～99.04%,ELISA（国家标准）的加标回收率为94.00%～98.50%,该方法的加标回收率优于国家标准。结论：该方法能够快速检测食品中的OTA,具有实用应用价值。     

利用氧化石墨烯纳米片构建黄曲霉毒素B1荧光快速检测方法

黄曲霉毒素B1（aflatoxin B1,AFB1）是黄曲霉和寄生曲霉等真菌产生的有毒次级代谢物,具有很强的毒性以及致癌性和致畸性。因此构建操作简便、快速可靠的AFB1检测方法具有重要的研究意义。该文以核酸适配体作为分子探针,利用氧化石墨烯（graphene oxide,GO）猝灭荧光和吸附单链DNA的特点构建一种荧光生物传感器用来快速检测AFB1。研究结果表明,在最佳检测条件下,该方法能在30 min左右完成检测,在2.37 ng/mL～200.00 ng/mL呈现良好的对数关系（R2=0.972 7）,其检测限为2.37 ng/mL,花生样品加标回收试验表明回收率为85.0% ～114.4% 。     

基于还原氧化石墨烯的电化学适配体传感器对黄曲霉毒素M1的检测

本实验基于还原氧化石墨烯（RGO）构建了一种用于黄曲霉毒素M₁（AFM₁）检测的电化学适配体传感器。采用红枣汁还原氧化石墨烯（GO）制备RGO,RGO通过滴涂法修饰在玻碳电极（GCE）表面,利用电沉积法将纳米金修饰在RGO/GCE上,AFM₁的适配体（Apt）通过Au-S键固定在AuNPs/RGO/GCE电极表面用于靶标AFM₁的捕获。当AFM₁存在时,AFM₁与适配体特异性结合形成AFM₁-Apt复合物,该复合物阻碍了电子的传递,导致电化学信号减弱。对RGO的制备条件进行优化,利用差示脉冲伏安法（DPV）监测电极表面的电化学信号,并对不同类型的毒素（黄曲霉毒素B₁、黄曲霉毒素B₂、赭曲霉毒素A和伏马毒素B₁）、不同浓度的AFM₁（1×10?7~5×10?4 ng/mL）以及羊乳样品进行检测以确定电化学适配体传感器的特异性、灵敏性和实用性。结果表明,GO:红枣汁=2:1（V:V）,pH=11时所制备的RGO的导电能力最强。传感器的电信号与AFM₁浓度的对数呈线性关系,检测范围为1×10?7~5×10?4 ng/mL,检测限为3.3×10?5 pg/mL,同时所建立的方法仅对AFM₁的检测有响应,而对干扰毒素无响应,说明电化学适配体传感器的特异性良好。使用建立的AFM₁电化学适配体传感器对羊奶中的AFM₁含量进行测定,发现所构建的传感器具有很高的灵敏性和良好的选择性,有望应用于食品工业中真菌毒素的快速、准确检测当中。     

基于核酸适配体-金纳米粒子比色传感器快速检测食品中赭曲霉毒素A

本研究以核酸适配体为识别元件实现对赭曲霉毒素A(OTA)的高选择性识别,以及采用金纳米粒子做为比色探针,建立了适用于OTA快速检测的比色适配体传感器。研究结果表明,该比色传感器对OTA具有较高的灵敏度和特异性,操作简单快速,能用于实际食品样品中OTA的快速筛查检测;该比色传感器在520nm和650nm下吸光度的比值(A520/A650)与OTA浓度在0.05~5μM的范围内呈线性相关,检测限为0.02μM。     

核酸适体分子信标探针用于三磷酸腺苷的 选择性检测

目的构建一种基于分子信标与核酸适体的荧光传感器,用于三磷酸腺苷分子的选择性检测。方法将三磷酸腺苷的核酸适体序列与分子信标结合形成新的荧光探针,利用腺苷和分子信标互补DNA的竞争,引发分子信标的构型转换,从而产生可检测的荧光响应信号实现检测腺苷的目的。结果荧光响应信号随着腺苷浓度的增加而减弱。在3.70×10~(-6)~5.56×10~(-4)mol/L的浓度范围内,腺苷浓度的对数和响应信号成线性关系,相关系数为0.9974。加标回收率为92.0%~110.0%,相对标准偏差为0.68%~1.85%(n=3)。结论该方法耗时较少、步骤简单,可满足当前生化分析快速而精确的分析要求。     

基于纳米金/蔗糖酶构建核酸适体传感器检测盐酸多巴胺

采用核酸适体做捕获探针,纳米金-蔗糖酶-互补DNA偶合物做检测探针,构建竞争型核酸适体传感器,并结合血糖仪实现对盐酸多巴胺的检测。未加靶目标时,检测探针与核酸适体通过碱基互补配对结合;加入靶目标后,核酸适体与靶目标强亲和力竞争结合,使检测探针脱离捕获探针并催化蔗糖转化为葡萄糖,通过血糖仪检测葡萄糖浓度间接检测盐酸多巴胺浓度。结果表明,在靶目标孵育时间和蔗糖酶催化时间分别为30?min和120?min时,盐酸多巴胺的线性检测范围为0.45～10?mmol/L,相关系数为0.997。对8.0、3.0、0.8?mmol/L盐酸多巴胺标准液进行多次测量,相对标准偏差分别为0.9%、1.4%、4.8%。所制备传感器具有操作简单、稳定性好、选择性高的特点,不仅拓宽了血糖仪对其他非糖标志物的检测,而且在医疗卫生和食品安全检测领域具有应用潜力。     

基于适配体-阳离子化合物诱导纳米金聚集比色法快速检测苏丹红

本研究以苏丹红Ⅲ适配体为识别元件,以未修饰的纳米金传感信号,以聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)作为纳米金聚集的诱导剂,构建了一种简单、经济、快速的苏丹红比色检测方法。在优化条件下评估本方法的检测灵敏度、准确性和特异性,最后应用于食品中苏丹红快速检测,并将检测结果与国标法(GB/T 19681-2005)对比验证。结果显示,在PDDA浓度20 nmol/L、适配体浓度5 nmol/L、反应时间4 min等优化条件下,纳米金吸光度比值(A_650nm/A_530nm)与苏丹红Ⅲ浓度呈良好线性关系(R=0.986),线性检测范围为3.13～50 ng/mL,可视化检测限为3.13 ng/mL,检测时间约为5 min。特异性分析显示,本方法对苏丹红Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ有高的特异性,与柠檬黄、日落黄、分散橙11等无交叉反应。将本方法应用于食品中苏丹红检测,加标回收率为85.4%～102.5%,相对标准偏差为3.37%～6.75%。本方法具有操作简便、快速、结果易读等优点,适用于批量样品中苏丹红的现场快速检测。     

基于pH响应聚合物的比色法检测牛奶中的鼠伤寒沙门氏菌

目的 基于pH响应聚合物构建一种用于检测牛奶中鼠伤寒沙门氏菌的比色传感器。方法 通过溶剂诱导法,使用酚酞、适配体、牛血清白蛋白制备pH响应聚合物,基于适配体对鼠伤寒沙门氏菌的特异性结合与pH响应聚合物遇碱释放酚酞的比色反应建立鼠伤寒沙门氏菌比色检测方法,优化反应条件,并将其用于检测牛奶。结果 该传感器在鼠伤寒沙门氏菌菌液浓度10²～10⁷ CFU/mL范围内与吸光度呈现良好的线性关系,线性系数为0.982,检出限可达52 CFU/mL。将此法用于牛奶中鼠伤寒沙门氏菌的检测,加标回收率为83.2%～102.0%。结论 该方法操作简便、结果可视化,为牛奶中鼠伤寒沙门氏菌的快速检测提供了一种新思路。     

Selection,identification, and application of Aflatoxin B1 aptamer

Aflatoxins represent an important class of mycotoxins that are known to be mutagenic, carcinogenic, and teratogenic. Here, we report the use of the systematic evolution of ligands by exponential enrichment technology to screen for a DNA aptamer that recognizes Aflatoxin B1 (AFB1) with high affinity and specificity. AFB1 was first attached to magnetic nanoparticles and then incubated with an ssDNA library. After ten rounds of screening and amplification, 30 aptamer sequences were obtained following enrichment. Combined with a homological and structural analysis and affinity and specificity experiments, aptamer sequence 1, possessing the best affinity and specificity toward AFB1, was finally obtained. The dissociation constants value for aptamer sequence 1 was 11.39 nM. And, the specificity experiment results showed the binding between AFB1 aptamer with five other toxins was very week (did not exceed 15 % compared with AFB1). To demonstrate the potential use of this aptamer for quantitative analysis, a fluorescent bioassay with aptamer 1 was developed. The assay showed a wide linear range, with the AFB1 concentration ranging from 50 to 1,500 ng/L and a detection limit of 35 ng/L. Additionally, the spiked recovery experiment of AFB1 in peanut oil sample exhibited a recovery ratio between 94.2 and 101.2 % which showed good accuracy of the proposed aptamer-based bioassay. This fluorescent method represents a powerful tool for use in the detection of AFB1 without complex sample treatments.     

基于层次分析和逼近理想解排序法的新胭脂红色素SERS快检方法评价

快速检测方法在食品安全领域现场检测、快速筛查和政府监管等方面起着非常重要的作用,但是当前食品快速检测的方法还存在着性能评价手段缺乏的问题,亟需建立多指标综合的评价方法。本研究构建了基于Au/UiO-66(NH_2)材料的功能性表面增强拉曼散射(SERS)传感器,实现食品中新胭脂红色素的SERS快速检测,在最优条件下,新胭脂红色素在1137 cm~(-1)处的拉曼特征峰的强度和浓度在1.0～50 mg/L范围内具有良好的线性关系,R~2为0.9684,检测限低至0.40 mg/L。采用层次分析法(AHP)结合逼近理想解排序法(TOPSIS)对新胭脂红色素的SERS快速检测、合成色素速测盒和高效液相色谱(HPLC)等三种检测方案进行了评价。从检测方法的适应性、可操作性、经济性和技术性四个方面选取了18个指标的基础上,采用层次分析法确定指标权重,再结合逼近理想解排序法计算出3种新胭脂红色素检测方法的综合评价值分别为:0.66、0.31、0.58,结果表明基于Au/UiO-66(NH_2)材料的功能性SERS快速检测色素方法能够代替合成色素速测盒和高效液相色谱(HPLC)法。本研究中的SERS检测方法为快速筛查食品中非法添加色素提供了一种新的选择。     

基于金属有机骨架（ZIF-8）的酶联免疫法灵敏检测米粉中的黄曲霉毒素B1

为解决黄曲霉毒素B1（aflatoxin B1,AFB1）快速检测方法中信号标记物稳定性差的问题,建立基于金属有机骨架的酶联免疫法检测米粉中AFB1。该研究采用仿生矿化方法将辣根过氧化物酶（horse radish peroxidase,HRP）封装在沸石咪唑骨架结构材料（zeolite imidazole frameworks-8,ZIF-8）中作为信号标记物。发现HRP@ZIF-8复合材料在碱性条件、高温等极端条件下能保持稳定的催化活性。在此基础上建立间接竞争免疫比色法检测AFB1,通过肉眼可直接分辨含有AFB1样品。在最佳条件下,随着AFB1浓度的增加,吸光度在0.01~20 ng/mL内递减,具有明显的线性关系y=0.03×C[AFB1]+0.79,R2=0.99,检测限为72 pg/mL,同时精密度和特异性都达到可接受的水平,AFB1在米粉和面粉中的添加回收率分别在96.00%~105.00%、82.00%~110.00%之间,相对标准偏差均小于5%。该法操作简单、快速、灵敏、特异性好,可用于米粉、面粉等谷类食品中AFB1的痕量检测。     

基于氯化血红素/G-四链体比色分析检测食品中赭曲霉毒素A

为了满足食品质量安全并快速检测食品中赭曲霉毒素A(Ochratoxin A,OTA)的含量,探究基于氯化血红素/G-四链体比色分析检测OTA的方法。通过引入两条无标记DNA单链,其中链1由OTA适配体和富含鸟嘌呤的序列组成,链2与链1部分互补。无OTA时,两条DNA链杂交成双链,氯化血红素因聚集使其酶活性降低。而有OTA时,OTA与链1中适配体特异性结合,双链解离,链1中富含鸟嘌呤的序列与氯化血红素结合形成具有酶催化活性的G-四链体结构,可催化过氧化氢氧化2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)使溶液呈深绿色,最大吸收波长420 nm。OTA检测的线性范围为0.001~2.5 μmol/L(R2>0.99),检出限为70.3 pmol/L(3α/κ,n=10)。将此方法用于食品中OTA的检测,加标回收率为91.9%~109.0%,表明该探针能够准确、灵敏地检测食品中的OTA。