基于纳米抗体的双模式传感平台实现黄曲霉毒素B1的高灵敏度检测

为解决传统免疫层析技术(LFIA)依赖抗原导致的高成本与健康风险问题，研究人员开发了碱性磷酸酶-纳米抗体融合蛋白(AP2-5)和铜掺杂氧化钼纳米材料(CMO)，构建了兼具比色(CM)和光热(PT)双信号检测功能的LFIA系统。该平台对AFB1的检测限达0.0191 ng mL-1，在谷物样品中回收率达85.07%-117.03%，为食品安全监测提供了环保高效的解决方案。

　　

黄曲霉毒素B1（AFB1）作为国际癌症研究机构(IARC)认定的Ⅰ类致癌物，对全球食品安全构成严峻挑战。传统检测方法如高效液相色谱(HPLC)虽精准但操作复杂，而常规免疫层析试纸条(LFIA)又面临抗原依赖性强、信号灵敏度不足等瓶颈。如何突破这些技术壁垒，实现快速、精准、环保的毒素检测，成为食品安全领域亟待解决的难题。

陕西师范大学的研究团队在《Biosensors and Bioelectronics》发表的研究中，创新性地将纳米抗体技术与纳米材料科学交叉融合。通过构建碱性磷酸酶(AP)二聚体纳米抗体融合蛋白AP2-5替代传统抗原，并开发具有氧空位的铜掺杂氧化钼纳米材料(CMO)作为双功能信号标签，成功建立了比色-光热双模式LFIA检测体系。关键技术包括：1) 噬菌体展示技术筛选抗独特型纳米抗体；2) 金属-多酚配位策略合成CMO纳米花；3) 光热转换效率(η=45.58%)与抗体偶联效率(94.68%)优化；4) 实际样本(玉米、燕麦、大豆)验证。

合成与表征CMO
通过水热法合成的CMO纳米材料呈现不均匀分布的花状结构，X射线光电子能谱证实Cu成功取代MoO_x中的氧空位。这种独特的结构使材料具备近红外宽带吸收特性，光热转换效率较未掺杂材料提升1.7倍。

双模式检测性能
在比色模式下，CMO的局部表面等离子体共振(LSPR)效应产生显著色度变化；光热模式下，808 nm激光照射可实现温度信号定量。系统对AFB1的检测限低至0.0191 ng mL^-1，较传统金标试纸条灵敏度提升20倍。

实际样本验证
在加标回收实验中，三种谷物基质的回收率介于85.07%-117.03%，相对标准偏差(RSD)小于9.8%，证实方法具有良好的抗基质干扰能力。

该研究通过分子设计与材料工程的协同创新，实现了三大突破：1) AP2-5融合蛋白通过二聚化作用增强亲和力，替代毒性抗原降低成本；2) CMO的氧空位工程优化电子分布，实现信号双模输出；3) 建立无需复杂仪器的现场检测方案。这种"纳米抗体-纳米材料"联用策略为其他小分子污染物的检测提供了范式参考，推动食品安全监测向绿色化、智能化方向发展。