基于捕获SELEX技术的双色比适体传感器用于水体微囊藻毒素的广谱检测及机制解析

为解决微囊藻毒素(MCs)传统检测方法成本高、操作复杂的问题，研究人员通过Capture-SELEX技术筛选出可同时识别MC-LR/RR/YR的高亲和力适体MCs-12（Kd=19.47±5.35 nM），并构建双色比适体传感器，实现0.08-3000 ng/mL宽线性检测，为环境与食品中MCs污染监测提供稳定、经济的解决方案。

　　

微囊藻毒素（Microcystins, MCs）是蓝藻产生的环状七肽毒素，在富营养化水体中广泛存在，对肝、肾、神经系统具有多重毒性，且能通过食物链威胁人类健康。传统检测如高效液相色谱（HPLC）依赖昂贵设备，而免疫分析法易受抗体稳定性限制。针对这一难题，中国的研究团队在《Analytica Chimica Acta》发表研究，开发了一种基于核酸适体的创新检测策略。

研究采用Capture-SELEX技术（一种通过互补链间接固定单链DNA文库的筛选方法）对包含10¹⁵序列的文库进行12轮筛选，获得可同时结合MC-LR、MC-RR和MC-YR的广谱适体MCs-12。通过圆二色谱（CD）证实其B型DNA构象变化，分子对接模拟揭示氢键和疏水作用为关键结合机制。基于该适体构建的双色比色传感器利用金纳米颗粒（AuNPs）显色，实现0.25-10 ng/mL（检出限0.08 ng/mL）和10-3000 ng/mL（检出限0.14 ng/mL）双线性检测，湖水样本回收率达94.24%-114.20%。

材料与仪器
研究使用上海生工合成的DNA序列及北京普华生物提供的MCs标准品，通过链霉亲和素磁珠完成SELEX筛选，并采用KOD高保真聚合酶扩增候选序列。

适体亲和力与特异性分析
胶体金分光光度法显示MCs-12对三种MCs的K_d值最优（19.47±5.35 nM），显著优于其他候选适体（如MCs-17的K_d达48.85 nM）。

结论与意义
该研究首次通过Capture-SELEX获得MCs广谱适体，其结合机制解析为后续毒素检测探针设计提供模板。双色比色平台兼具实验室级灵敏度与现场检测便捷性，尤其适合资源有限地区的水质监测。适体相较于抗体的化学稳定性优势，为MCs污染的长效监控开辟新途径，推动水生毒素适体传感领域的发展。