近期,廣東省科學(xué)院生態(tài)環(huán)境與土壤研究所陳俊華團(tuán)隊(duì)在真菌毒素智能化檢測(cè)領(lǐng)域取得了新進(jìn)展,建立了一種能智能化識(shí)別不同真菌毒素的新技術(shù)。
真菌毒素是由真菌產(chǎn)生的毒性次級(jí)代謝產(chǎn)物。目前已知的真菌毒素大概有400多種,是糧食、水果、飼料和干果等農(nóng)產(chǎn)品的主要污染物之一,嚴(yán)重危害食品安全和人體健康。全球每年被真菌毒素污染的糧食高達(dá)糧食總產(chǎn)量的25%,直接損失的農(nóng)產(chǎn)品多達(dá)10億噸,經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)千億美元。真菌毒素的常規(guī)檢測(cè)方法通常需要依賴大型儀器,但因其操作復(fù)雜,步驟繁瑣,較難實(shí)現(xiàn)智能化檢測(cè)。
當(dāng)前,能智能化識(shí)別不同真菌毒素的傳感體系有迫切且廣大的科研及市場(chǎng)需求。陳俊華團(tuán)隊(duì)以赭曲霉毒素A (OTA)、黃曲霉毒素B1 (AFB1)、玉米赤霉烯酮(ZEN)作為信號(hào)輸入元件,以0和1編碼真菌毒素,通過(guò)二進(jìn)制運(yùn)算,基于核酸等溫鏈雜交過(guò)程和DNAzyme的切割作用,構(gòu)建了“AND-INHIBIT、INHIBIT-OR、OR-AND、OR-INHIBIT”分子邏輯門(mén)體系。
同時(shí),通過(guò)真值表排布,團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)研究了不同真菌毒素組合情況下的信號(hào)輸出情況,為智能化識(shí)別不同真菌毒素提供了一種新技術(shù)。該技術(shù)操作簡(jiǎn)單、響應(yīng)迅速、智能化程度高,可用于食品、環(huán)境等樣品中真菌毒素復(fù)合污染樣品的快速、智能大規(guī)模篩查,有效提高檢測(cè)效率,攻克了傳統(tǒng)方法難以實(shí)現(xiàn)智能化檢測(cè)的技術(shù)瓶頸。
真菌毒素分子邏輯門(mén)智能化檢測(cè)體系構(gòu)建及其運(yùn)算過(guò)程
相關(guān)研究成果發(fā)表在自然指數(shù)期刊Analytical Chemistry(《分析化學(xué)》)上。
論文信息:Jiafeng Pan, Fang Deng, Zhi Liu, Gu Shi, and Junhua Chen. Toehold-Mediated Cascade Catalytic Assembly for Mycotoxin Detection and Its Logic Applications. Analytical Chemistry. 2022, 94 (8), 3693-3700
原文鏈接:https://doi.org/10.1021/acs.analchem.1c05485
?。ㄊ】茖W(xué)院土壤環(huán)境所環(huán)境質(zhì)量與食品安全研究團(tuán)隊(duì) 陳俊華/供稿)