关键词：
金纳米棒
铜沉积
核壳材料
免疫层析试纸条
黄曲霉毒素B1
摘要：
黄曲霉毒素B1（Aflatoxin B1,AFB1）是黄曲霉（Aspergillus flavus）和寄生曲霉（Aspergillus parastiticus）产生的有毒次级代谢产物,主要存在于玉米、花生等农作物中,严重威胁到人类和动物的健康,在世界范围内引起了广泛的关注,因此建立可靠、快速、灵敏的AFB1检测方法已经成为当前亟需解决的问题。免疫层析分析技术是目前发展较为成熟的快速检测技术,因其方便、快速、成本低等优势被广泛应用于快速检测领域。但是该方法的最大缺点在于其检测灵敏度低,无法对微量分析物实现准确定量分析,因此如何提高免疫层析技术的灵敏度是当前研究的热点。本研究制备了光学信号良好的金纳米棒（Au nanorods,Au NRs）作为信号标签,结合铜沉积技术对信号进行放大;在Au NRs的基础上制备金核铜壳纳米复合材料用于提高检测的灵敏度,缩短检测时长,降低检测成本,从而拓宽试纸条的应用范围。具体研究内容如下:
1、基于金纳米棒的免疫层析试纸条检测玉米中的AFB1。在常规的免疫层析分析中,通常采用20～30 nm的球形金（Au nanoparticles,Au NPs）作为信号标签产生检测信号,由于其粒径小,发光强度不足导致灵敏度低。为了克服这一难题,本研究合成了光学信号优良、分散性好的Au NRs作为信号标签。通过静电吸附将抗黄曲霉毒素B1单克隆抗体（Anti-AFB1-m Ab）偶联在Au NRs上作为试纸条的金标探针,构建免疫层析试纸条检测玉米中的AFB1。在最优实验条件下,结合试纸条便携式定量分析仪建立标准曲线,该方法对玉米中AFB1的检出限为0.124 ng/m L,线性范围(IC10～IC90)为0.124 ng/m L～7.224 ng/m L,在玉米样品中的平均加标回收率为89.5%～111.7%,变异系数为3.97%～6.85%。对玉米质控样进行检测,检测结果与质控样认证值在95%置信区间内无显著性差异。
2、基于铜沉积信号放大技术的免疫层析试纸条检测玉米中的AFB1。信号放大技术在试纸条检测中的应用至关重要。本研究通过铜沉积增大Au NRs的粒径来增强试纸条的显色强度,使原本检测线上聚集的肉眼观察不到的Au NRs再次出现在视野中,从而减少探针的使用量,提高检测的灵敏度。通过优化铜沉积的温度、时间,硫酸铜和抗坏血酸的浓度获得最佳铜沉积的条件;在最佳实验条件下,该方法的线性范围为0.035 ng/m L～5.517 ng/m L,检出限为0.035 ng/m L,与未经信号放大的试纸条相比,灵敏度提高了4.9倍。在玉米中的平均加标回收率为89.06%～118.2%,变异系数为5.92%～9.10%,对玉米质控样进行检测,检测结果与质控样认证值在95%置信区间内无显著性差异,该检测模式在含有AFB1的玉米样品中具有较大的应用潜力。
3、基于金核铜壳纳米复合材料免疫层析试纸条检测玉米中的AFB1。利用铜沉积二次信号放大技术可以提高试纸条的检测灵敏度,但同时也增加了反应步骤和检测时长,降低了检测效率。为了提高检测效率,本研究探索制备了Au NRs核铜壳复合材料,与Au NRs相比,核壳材料粒径变大,光学信号更强,同时也可以为抗体提供更多的负载位点。本研究利用金核铜壳纳米材料作为信号标签,通过静电吸附偶联抗体制备检测探针,建立一种高灵敏度的AFB1试纸条检测方法。对抗体添加量、T线抗原浓度、探针使用量和免疫反应时间进行了优化,在最佳实验条件下,该方法的检出限低至0.026 ng/m L,同时简化了操作步骤,缩短了检测时间。该方法的线性范围为0.026ng/m L～0.913 ng/m L,在玉米样品中的平均加标回收率为103.34%～114.64%,变异系数为1.36%～5.75%,与其他常见的真菌毒素无明显交叉反应。进一步对玉米质控样进行检测,检测结果与质控样认证值在95%置信区间内无显著性差异,检测结果相关性好。
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