综述：基于适配体的微流控装置在食品污染物检测中的应用：最新进展与挑战

这篇综述系统阐述了适配体（aptamer）与微流控技术（microfluidics）在食品安全检测中的协同创新，重点对比了适配体相较于抗体（antibody）的稳定性、低成本和高通量优势，并详述了其在病原微生物（如E. coli O157:H7）、毒素（如黄曲霉毒素B1/AFB1）及过敏原（如β-乳球蛋白/β-LG）检测中的灵敏应用（LOD低至0.6 ng/mL），同时指出多靶点同步检测和器件复用性仍是未来突破方向。

　　

引言：食品安全检测的革新需求

全球食品安全面临微生物污染（如沙门氏菌）、化学毒素（如AFB1）和过敏原（如花生蛋白Ara h1）等多重威胁。传统方法如高效液相色谱（HPLC）和酶联免疫吸附试验（ELISA）虽精准但耗时昂贵，而微流控技术凭借其微型化、低样本消耗（μL级）和便携性成为理想替代方案。

适配体 vs 抗体：生物识别的范式转变

适配体作为人工合成的单链DNA/RNA，通过指数富集配体系统进化技术（SELEX）筛选，具有以下颠覆性优势：

• 稳定性：耐受pH 2-12和80°C高温，可逆复性远超抗体；
• 成本效益：化学合成批间差异极小，价格仅为抗体的1/10；
• 靶标广度：可识别小分子（如Hg²⁺
  ）和非免疫原性物质（如三聚氰胺）。

微流控器件的材料革命

聚二甲基硅氧烷（PDMS）因快速原型制作能力成为主流，但存在小分子吸附缺陷。新兴3D打印材料如聚乳酸（PLA）和掺铜氧化物纳米颗粒的复合材料正突破制造瓶颈，而纸基微流控（μPAD）更以0.3美元/片的成本实现现场检测。

病原体检测：从单菌到多重筛查

• 金黄色葡萄球菌：通过Au/Pt纳米簇催化TMB显色，5分钟内完成检测（LOD 80 CFU/mL）；
• 沙门氏菌：CRISPR/Cas12a与G-四链体二聚体联用，灵敏度提升至36 CFU/mL；
• 三重检测芯片：通过噬菌体-适配体-DNAzyme复合探针同步识别E. coli、沙门氏菌和葡萄球菌。

过敏原与毒素的高敏捕获

• 花生过敏原Ara h1：石墨烯氧化物（GO）猝灭碳量子点荧光，56 ng/mL的LOD优于ELISA；
• 黄曲霉毒素B1：金纳米颗粒（AuNPs）聚集显色策略，线性范围横跨1 pM-1 mM；
• 双酚A（BPA）：上转换纳米颗粒（UCNPs）与金纳米颗粒（AuNPs）的FRET效应实现0.014 ng/mL超敏检测。

挑战与未来：从实验室到餐桌

当前局限在于多靶点信号交叉干扰和单次使用成本。展望中，机器学习辅助的光谱分析（如拉曼增强/SERS）和可再生适配体界面设计或将成为下一代智能检测系统的核心。

（注：全文严格基于原文数据，未新增结论；专业术语均保留原文大小写及上下标格式）