近日，中國熱科院分析測試中心傳感與光電檢測技術(shù)研究團(tuán)隊在農(nóng)產(chǎn)品真菌毒素的快速檢測方面取得重要進(jìn)展。團(tuán)隊利用便攜式細(xì)胞計數(shù)器作為信號檢測設(shè)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(zhǔn)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(xì)胞計數(shù)器因其便捷性和高效性，在科研與商業(yè)領(lǐng)域備受關(guān)注。本研究以庫爾特原理為基礎(chǔ)，提出使用聚苯乙烯（PS）微球作為信號探針，結(jié)合高效的銅催化疊氮-炔環(huán)加成（CuAAC）反應(yīng)作為信號轉(zhuǎn)導(dǎo)策略，構(gòu)建了新型的粒子計數(shù)免疫傳感器用于檢測OTA。團(tuán)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(zhuǎn)導(dǎo)介質(zhì)。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(yīng)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(tuán)（azide），PS4μm表面修飾炔基（alkyne），通過CuAAC反應(yīng)，使大量的alkyne-PS4μm結(jié)合到單個azide-PS1mm表面。反應(yīng)結(jié)束后，azide-PS1mm與其結(jié)合的alkyne-PS4μm因重力作用快速沉降，無需手動分離；而未反應(yīng)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(yīng)開始，免疫反應(yīng)完成后，SiO?@CuO?納米顆粒促進(jìn)CuAAC反應(yīng)，進(jìn)一步推動alkyne-PS4μm與azide-PS1mm的結(jié)合。最后，使用便攜式細(xì)胞計數(shù)器測量溶液中未反應(yīng)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(shù)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(xué)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。
文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.137381
