酶驱动纳米马达探针增强黄曲霉毒素B1侧流免疫检测灵敏度研究

本研究创新性地开发了β-半乳糖苷酶（β-Gal）驱动的Janus纳米马达探针（PASNMs），通过自主运动增强侧流免疫检测（LFIA）对牛奶中黄曲霉毒素B1（AFB1）的检测性能。该技术突破传统被动扩散限制，检测限达0.086 ng/mL，较金纳米颗粒（AuNPs）法灵敏度显著提升，为复杂食品基质中霉菌毒素筛查提供新型动态检测平台。

　　

亮点

• 首创β-半乳糖苷酶驱动的Janus纳米马达（PASNMs）用于动态免疫检测

• 自主运动使AFB₁检测限降至0.086 ng/mL

• 运动增强的分子碰撞效率突破低雷诺数环境限制

• 在牛奶基质中实现高特异性检测

材料与方法

材料与仪器

实验采用四乙氧基硅烷（TEOS）、氢氯金酸（HAuCl₄·H₂O）、聚丙烯酸（PAA）等合成Au-PAA/mSiO₂ Janus粒子，通过聚乙二醇（PEG）修饰金表面增强稳定性，并在介孔二氧化硅（mSiO₂）端固定单克隆抗体（Abs）和β-半乳糖苷酶构建自驱动探针。

PASNMs的合成与表征

通过界面张力调控实现PAA在AuNPs表面的区域选择性生长，形成独特的微反应环境。TEOS在PAA网络中原位水解构建Janus结构，金半球经PEG化后，mSiO₂端通过EDC/NHS活化共价固定抗体与酶分子。透射电镜显示不对称结构成功构建，动态光散射证实探针在底物乳糖存在下产生自主运动。

结论

本研究将纳米马达的自主运动特性创新性引入侧流免疫检测，通过酶催化驱动的主动混合效应显著提升AFB₁检测性能。该技术为食品安全领域即时检测（POCT）提供了新型动态传感策略，未来可拓展至其他小分子污染物的高灵敏筛查。