獲獎(jiǎng)項(xiàng)目簡(jiǎn)介
2022年CAIA獎(jiǎng)一等獎(jiǎng):多元探針增敏的食品安全危害因子快速檢測(cè)技術(shù)研究
完成單位:西北農(nóng)林科技大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)
完成人:王建龍,沈益忠,張道宏,補(bǔ)彤,張文濤,王妍入,季艷偉,竇磊娜,劉思杰,羅林頻
成果簡(jiǎn)介:該成果從服務(wù)國(guó)家食品安全戰(zhàn)略出發(fā),聚焦食品安全熱點(diǎn)問(wèn)題,以分析化學(xué)、材料科學(xué)、分子生物學(xué)以及信息科學(xué)等四大領(lǐng)域前沿技術(shù)為支撐,致力于解決食品快速檢測(cè)體系方法單一、靈敏度低以及機(jī)理不清等難題,系統(tǒng)構(gòu)建了有害微生物、殘留藥物以及重金屬離子等三大類(lèi)共性食品安全危害因子的多元探針增敏檢測(cè)體系,從免疫層析、比色分析以及熒光傳感三個(gè)角度,深入揭示了特定食品安全危害因子的快速識(shí)別、檢測(cè)機(jī)制,取得了三項(xiàng)主要?jiǎng)?chuàng)新成果:①提出了基于配對(duì)、間接探針以及單抗免疫層析的信號(hào)放大策略,創(chuàng)建了基于染料和雙信號(hào)輸出的免疫層析新體系,豐富了基于免疫層析的食品危害物快速檢測(cè)新方法與理論;②集成了基于多功能生物納米探針的食品安全危害因子比色分析體系,豐富了基于人工納米酶的比色催化探針設(shè)計(jì),建立了集智能手機(jī)與云計(jì)算的納米酶?jìng)鞲衅脚_(tái);③建立了基于結(jié)構(gòu)調(diào)控工程的熒光納米分析平臺(tái),開(kāi)發(fā)了集分離檢測(cè)一體化及雙靶向識(shí)別的食品安全危害因子熒光快檢技術(shù)。相關(guān)研究成果在Analytical Chemistry(5篇)、Biosensor and Bioelectronics(4篇)、Food Chemistry(11篇)等權(quán)威期刊上發(fā)表論文60余篇,在食品分析領(lǐng)域產(chǎn)生了積極的影響。
創(chuàng)新點(diǎn)及科學(xué)價(jià)值:①針對(duì)小分子獸藥殘留檢測(cè),提出了基于配對(duì)探針、間接探針等的信號(hào)放大免疫層析技術(shù),以簡(jiǎn)單高效的策略從提高了靈敏度;針對(duì)食源性致病菌污染,提出了單抗直接免疫層析模式,突破了致病菌免疫層析檢測(cè)對(duì)配對(duì)抗體的依賴(lài);開(kāi)創(chuàng)了基于生物化學(xué)染色的免疫層析技術(shù),擺脫了對(duì)有色納米材料信號(hào)供體的依賴(lài);引入了雙信號(hào)免疫層析技術(shù),拓寬了快檢試紙條的應(yīng)用范圍。②通過(guò)可控設(shè)計(jì)制備功能納米材料,拓展了多元探針在檢測(cè)領(lǐng)域中的應(yīng)用,闡明了探針與目標(biāo)物的相互作用方式,揭示了高靈敏、高選擇性的檢測(cè)機(jī)理。為設(shè)計(jì)食品應(yīng)用中的功能傳感界面提供了更深層面的新見(jiàn)解和重要的理論指導(dǎo),也為食品污染物基于多元探針的同時(shí)檢測(cè)和去除提供了啟發(fā)。
社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益:本項(xiàng)目中各類(lèi)單克隆抗體、免疫層析試紙條、熒光納米分析平臺(tái)以及授權(quán)專(zhuān)利已在相關(guān)合作單位應(yīng)用,有效解決了小分子檢測(cè)中信號(hào)提高和靈敏度增強(qiáng)之間的矛盾、大分子檢測(cè)中夾心分析依賴(lài)配對(duì)抗體、現(xiàn)有免疫檢測(cè)新方法嚴(yán)重依賴(lài)納米材料、探針與目標(biāo)物的相互作用方式不明、缺乏系統(tǒng)的分離檢測(cè)一體化技術(shù)等關(guān)鍵問(wèn)題,為相關(guān)企業(yè)和行業(yè)帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)效益,也為我國(guó)的食品安全監(jiān)管與控制提供了有力的技術(shù)支撐。
應(yīng)用前景:該成果在食品危害因子的免疫傳感、比色和熒光分析等方面取得了創(chuàng)新性的研究成果,為食品安全危害因子新型傳感器的設(shè)計(jì)和構(gòu)筑提供了重要的理論指導(dǎo)和技術(shù)支撐,為食品安全的監(jiān)測(cè)與篩查提供了重要的技術(shù)手段,具有良好的應(yīng)用前景。