基于表位印迹聚合物的双重诺如病毒GI.1/GII.4检测技术及其在食品样本中的应用

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:Analytica Chimica Acta 5.7

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  为解决诺如病毒现场检测技术存在的生物受体依赖性强、试剂储存条件苛刻等问题,研究人员开发了一种基于表位印迹聚合物纳米颗粒(nanoMIPs)的热传感器,可同时检测食品中高风险的GI.1和GII.4基因型病毒。该技术通过靶向病毒衣壳保守区P1域的10氨基酸序列(SEQAPTVGEA),实现了缓冲液和菠菜样本中低至pg/mL级的快速检测(30分钟),为食品安全监测提供了便携式解决方案。

  

诺如病毒是全球食源性胃肠炎的首要病原体,每年仅在美国就导致550万例疾病,发展中国家儿童死亡率尤为严峻。现有检测技术如实时逆转录PCR(RT-PCR)虽灵敏度高,但依赖实验室设备和冷链运输的抗体试剂,难以满足现场检测需求。尤其对于高风险食品(如生食菠菜),亟需开发稳定、快速且能同时识别多基因型的便携式传感器。

针对这一挑战,国外研究团队在《Analytica Chimica Acta》发表的研究中,创新性地将表位印迹聚合物纳米颗粒(nanoMIPs)与热检测平台结合。通过靶向诺如病毒GI.1衣壳P1区保守序列(SEQAPTVGEA),设计出可交叉识别GI.1和GII.4的nanoMIPs,并集成到低成本丝网印刷石墨电极(SPGEs)上,利用热阻法(HTM)实现病毒样颗粒(VLPs)的定量检测。关键技术包括固相法合成nanoMIPs、动态光散射表征粒径(178 nm,PDI=0.217)、以及热转移法测量界面热阻(Rth
)。

研究结果

  1. 纳米MIP与功能化电极表征:nanoMIPs展现窄粒径分布和高温稳定性(60°C下保持活性),电化学阻抗谱证实其成功接枝至电极表面。
  2. 缓冲液体系检测性能:对GI.1和GII.4 VLPs的检测限分别达1.53 pg/mL和2.28 pg/mL,且对鼠诺如病毒等相似病原体信号降低>50%,证明特异性。
  3. 食品基质应用:在菠菜样本中,30分钟内实现GI.1(2.19 pg/mL)和GII.4(2.69 pg/mL)的痕量检测,回收率>90%,突破食物pH和成分干扰难题。

结论与意义
该研究首次通过单一表位印迹策略实现双诺如病毒株检测,解决了传统抗体广谱性差和稳定性不足的瓶颈。nanoMIPs的室温储存特性(>60天活性保持)和热传感器便携性,使其特别适合资源匮乏地区的食品安全监测。此外,靶向保守区的设计为开发其他高变异病毒的多重检测提供了范式。作者团队(Minji Kim、Robert D Crapnell等)强调,该技术未来可通过优化表位库进一步扩展检测谱,推动分子印迹聚合物在POCT(床旁检测)领域的应用边界。

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