基于MgAl-LDH/AC/AuNPs纳米复合物与核酸外切酶III辅助信号放大的赭曲霉毒素A电化学适体传感器研究

本文构建了一种基于MgAl-LDH/AC/AuNPs纳米复合材料和Exo III酶辅助循环放大策略的电化学适体传感器，用于食品中赭曲霉毒素A（OTA）的超灵敏检测。该传感器具有高导电性、大比表面积和优异稳定性，线性范围达100 fg/mL–50 ng/mL，检测限低至44.2 fg/mL，在实际样品中表现可靠，为食品安全监测提供了新技术平台。

　　

Section snippets

Reagents and chemicals

赭曲霉毒素A（OTA）、赭曲霉毒素B（OTB）、赭曲霉毒素C（OTC）、玉米赤霉烯酮（ZEN）和黄曲霉毒素B₁（AFB₁）购自青岛淳邦生物科技有限公司。30%丙烯酰胺溶液、10× TBE缓冲液、PAGE凝胶促凝剂（TEMED）、1 mol/L Tris-HCl缓冲液、磷酸盐缓冲液（PBS）以及Super GelRed 10000×储存液购自北京Solepak科技有限公司。玻碳电极、铂丝电极、氯化银电极和……

Mechanism of the biosensor

该适体传感器检测OTA的具体原理如Scheme 1C所示。首先，使用MgAl-LDH/AC/AuNPs纳米复合材料修饰玻碳电极（GCE），该材料具有超大比表面积和高导电性，可显著提升传感器的稳定性和信噪比。此外，为实现生物信号向电化学信号的高效转换，将3′端标记亚甲基蓝（MB）的互补DNA（cDNA）通过Au–S键固定在修饰电极表面。当样品中存在OTA时，其与适配体（aptamer）特异性结合，引发构象变化，进而释放出cDNA；cDNA与电极表面探针杂交形成双链结构，该结构可被Exo III识别并在3′→5′方向进行切割，导致MB标记物脱离电极表面，电信号显著降低，从而实现OTA的超灵敏检测。

Conclusion

总之，我们开发了一种基于纳米复合材料和Exo III辅助信号放大技术的新型电化学适体传感器，可实现快速、高灵敏度的OTA检测。传感器线性范围为100 fg/mL至50 ng/mL，检测限低至44.2 fg/mL，在玉米粉、小麦粉、咖啡豆、啤酒和醋等实际样品中表现精确，与LC-MS/MS方法结果一致。尽管存在一些局限，但本研究为食品中OTA及其他毒素的检测提供了新颖且具有潜力的技术策略。