（通訊員 張丹丹）基於(yu) 磁性納米粒子的磁性弛豫開關(guan) 免疫傳(chuan) 感器方法(Magnetic relaxation switch immunosensor method, MRS)是一種結合了核磁共振、免疫分析和納米技術的新興(xing) 快速檢測技術。與(yu) 目前流行的光學和電化學生物傳(chuan) 感器相比，磁弛豫開關(guan) 傳(chuan) 感器是基於(yu) 磁探針產(chan) 生信號的傳(chuan) 感器，具有穩定性高、成本低、響應速度快、不受複雜矩陣幹擾等優(you) 點，適用於(yu) 食品和環境樣品中有害物質的痕量檢測。
近日，我校王玉蓮副教授課題組在 Journal of Hazardous Material（IF=14.224）發表了題為(wei) “Broad-spectrum portable magnetic relaxation switching immunosensor with gold-functionalized magnetic nanoprobes for the sensitive detection of multiple pyrethroids”的研究論文。該論文構建了一係列不同粒徑的新型的金功能化、廣譜MRS生物傳(chuan) 感器，引入廣譜抗體(ti) CL-CN/1D2作為(wei) 識別元件，實現了對8種擬菊酯類農(nong) 藥（PYRs）的特異性識別(圖左)，提出新型的金功能化MRS傳(chuan) 感器，與(yu) 傳(chuan) 統MRS相比，金功能化廣譜MRS生物傳(chuan) 感器具有更強的光學、磁性、催化性能和熱穩定性，突破傳(chuan) 統MRS免疫傳(chuan) 感器檢測光譜窄、疏水性分析物穩定性差的局限性。該傳(chuan) 感器利用磁性納米粒子和金納米粒子的優(you) 勢，在牛奶和湖水中，能夠在35min內(nei) 多次檢測PYRs，具有高靈敏度和高穩定性。
本研究通過在磁性納米粒子（MN）表麵包裹金納米粒子，提高了在水溶液中的穩定性及分散性，進而獲得優(you) 異的T2弛豫性能。通過改變MN的尺寸，合成篩選出兩(liang) 種粒徑的金磁納米粒子（GMN）。將大粒徑的GMN作為(wei) 捕獲探針，可有效快速地(1 min)完成目標物磁分離；將小粒徑的GMN作為(wei) 信號探針，其在磁場中的高穩定性成功將目標物的濃度穩定輸出（圖中）。本論文考察了不同表麵活性劑對GMN預分散效果穩定性的影響，篩選出十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）作為(wei) 第一步修飾。采用巰基化十一烷酸(MUA)、聚甲基酸鈉(PAA)和聚甲基丙烯酸鈉(PMAA)對CTAB-GMN進一步修飾，修飾後的GMN在溶液中穩定性良好，選擇T2值不隨磁選時間增長而變化的MUA-GMN30nm作為(wei) T2信號探針；T2值隨磁選時間快速變化的PAA-GMN200nm作為(wei) 捕獲探針。
在使用相同的抗原抗體(ti) 條件下，磁性弛豫開關(guan) 免疫傳(chuan) 感器與(yu) 高選擇性、高靈敏度、低成本為(wei) 特征的酶聯免疫吸附測定法（ELISA）相比，MRS隻需要很少的樣品前處理或不需要樣品處理，可以在短時間內(nei) 分析複雜的樣品，避免了多次洗滌步驟，縮短了檢測時間，ELISA檢測方法需要150分鍾，而磁性弛豫開關(guan) 免疫傳(chuan) 感器僅(jin) 需35分鍾，且其靈敏度較ELISA提高了近10倍（圖右）。這是首次采用新型廣譜單抗CL-CN/1D2和磁性GMN-NPs作為(wei) 信號讀取器來構建MRS生物傳(chuan) 感器，以實現對多個(ge) PYR的特異性識別和穩定的信號讀取。
我院碩士研究生侯蘇林、食品科學技術學院博士後黃晨曦為(wei) 論文共同第一作者，王玉蓮副教授為(wei) 論文通訊作者。本研究得到了武漢華美生物科技有限公司(707116025)、中國農(nong) 產(chan) 品質量安全風險評價(jia) 國家項目(GJFP 2019027)、熱帶果蔬市場監管重點實驗室(ZX-2022001)和中國博士後科學基金(2022M721275)的資助。
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審核：王玉蓮
