我院陳翊平教授課題組在獸藥殘留快速檢測的研究中取得進展
1. 研究背景
獸藥殘留是食品安全中主要的問題之一。過量使用的獸藥會通過食物鏈在人體內(nèi)富集，產(chǎn)生細菌耐藥性、組織器官病變等健康問題。例如，萊克多巴胺的累積超過一定量時，易發(fā)生毒副反應，出現(xiàn)心動過速、惡心暈眩、肌肉疼痛等中毒癥狀，嚴重者甚至會危及生命。雖然包括我國在內(nèi)的全球多個國家均已制定了針對獸藥殘留的限量標準，但獸藥殘留超標現(xiàn)象仍屢見不鮮，對人體健康存在巨大的威脅?，F(xiàn)有的儀器分析法、免疫分析等雖然具有一定的優(yōu)點，但在成本、靈敏度、檢測成本、分析效率等方面或多或少存在一定的局限性。磁弛豫免疫傳感器是一種新型的多學科交叉的分析技術，雖然傳統(tǒng)的磁弛豫免疫傳感器在分析性能上較上述方法有一定提高，但其靈敏度、穩(wěn)定性等尚存在提升的空間?；诖耍愸雌浇淌谡n題組組裝了多重信號放大的磁納米探針，并在此基礎上構(gòu)建了集磁分離與磁傳感于一體的磁弛豫免疫生物傳感器，用于豬尿液中萊克多巴胺的快速高靈敏分析。
2. 相關研究工作：多重信號放大磁納米探針的可控組裝及“磁傳感/磁分離”一體化磁弛豫時間免疫傳感器的構(gòu)建
（1）研究方法
本工作首先將大量具有磁信號的 Gd3+離子通過螯合作用偶聯(lián)在納米磁顆粒的表面，制備了具有多重信號放大的磁信號探針。具體為，通過氨基與羧基的縮合作用將富含氨基的多聚賴氨酸和單克隆抗體偶聯(lián)到超順納米磁顆粒表面，然后將對順磁性Gd3+離子具有螯合性能的DOTA-NHS ester偶聯(lián)在多聚賴氨酸的表面，通過DOTA捕獲加入的Gd3+，從而將大量的Gd3+離子螯合在超順納米磁顆粒表面，從而獲得多重信號放大的磁信號探針。其放大過程主要包括多聚賴氨酸的多氨基放大和磁顆粒/Gd3+磁信號協(xié)同放大。隨后，基于該磁信號探針構(gòu)建了磁免疫傳感器，在該傳感器中，磁信號探針即作為磁傳感核心，又作為免疫磁分離載體，從而使磁免疫分析“磁傳感/磁分離”一體化，實現(xiàn)了目標物的有效富集和快速檢測的一步完成，避免了傳統(tǒng)的磁免疫傳感分析中免疫磁富集和磁傳感分別采用不同的納米磁顆粒，造成免疫磁分離與磁信號讀出分步進行的缺點，極大地簡化了分析步驟，從而提高傳感方法的檢測速度與穩(wěn)定性(圖1)。該方法成功應用于豬尿液中萊克多巴胺的快速檢測。
圖1 基于多重信號放大磁探針磁免疫傳感器的原理圖
（2）實驗結(jié)果
本工作首先對所構(gòu)建的多重信號放大磁探針進行了掃描電鏡、能量色散譜、動態(tài)光散射表征，并對其組裝前后的磁信號進行了比較?；谠摯盘结槝?gòu)建磁免疫傳感器后，比較了該傳感器與傳統(tǒng)磁免疫傳感器的靈敏度，結(jié)果表明，該傳感器靈敏度提高了25倍。在實際樣品的檢測中，和經(jīng)典的高效液相色譜-質(zhì)譜方法具有很好的吻合性。
（3）論文相關信息：
本工作發(fā)表于著名的生物傳感雜志Biosensors and Bioelectronics上（Biosensors and Bioelectronics,2020, 155, 112106，IF=10.2）。論文獲資助信息：Fundamental Research Funds for the Central Universities (Grant No.2662019PY005); Beijing Nova Program(Grant No.Z181100006218017)。
通訊作者信息：陳翊平（E- mail: chenyiping@mail.hzau.edu.cn.）
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.bios.2020.112106
審核人：劉石林
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