◎ 謝 靜,吳丹楓,陳勝姝,楊天意
(揚(yáng)州大學(xué)旅游烹飪(食品科學(xué)與工程)學(xué)院,江蘇 揚(yáng)州 225000)
核酸適配體(aptamer)即寡核苷酸適配體,是可以與轉(zhuǎn)移配體特異結(jié)合的單鏈寡核苷酸序列,通常是由20~60 nt核苷酸組成的RNA或單鏈DNA。核酸適配體的發(fā)現(xiàn)得益于SELEX技術(shù)的提出,SELEX(systematic evolution of ligands by exponential enrichment,指數(shù)富集的配體系統(tǒng)進(jìn)化)是目前公認(rèn)的經(jīng)典篩選適配體的方法,屬于體外篩選[1]。當(dāng)配體存在時,單鏈核酸由于靜電作用、氫鍵作用、某些堿基配對等,自身發(fā)生折疊,形成穩(wěn)定的三維空間結(jié)構(gòu),如假結(jié)、發(fā)卡、G-四分體、凸環(huán)[2]。
段諾[3]構(gòu)建了兩種檢測食源性致病微生物的新方法:①基于適配體識別-磁分離富集-上轉(zhuǎn)換熒光標(biāo)記技術(shù)的同時檢測鼠傷寒沙門氏菌和金黃色葡萄球菌的新方法。該方法靈敏度高、特異性好,最低檢測限分別為5 CFU/mL、8 CFU/mL。②適配體識別、量子點(diǎn)標(biāo)記的流式細(xì)胞術(shù)同時檢測副溶血性弧菌和沙門氏菌的方法。
2013年,Shi等[4]報(bào)道了應(yīng)用選擇性地適配體結(jié)合納米金比色法檢測土壤中的有機(jī)磷農(nóng)藥吡蟲清。該方法利用了目標(biāo)物存在時納米金發(fā)生聚集后顆粒間的等離子體耦合引發(fā)顏色的改變,這種方法檢測范圍75 nmol/L~7.5 μmol/L,檢出限達(dá)到5 nmol/L。同時,將吡蟲清適配體作為識別元素,獲得了用于識別吡蟲清高選擇性和特異性的可視化比色檢測。對于可能共存的其他殺蟲劑農(nóng)藥,即使是結(jié)構(gòu)相似的吡蟲啉和毒死蜱也不會對吡蟲清的檢測產(chǎn)生干擾。
利用aptamer檢測赭曲霉毒素A的方法也很多,如比色法、熒光法、電化學(xué)法、電化學(xué)發(fā)光法、試劑條法和磁珠方法。
段諾課題組[5]首次提出了多重?zé)晒夤舱衲芰哭D(zhuǎn)移理論,設(shè)計(jì)了將伏馬菌毒素B1和赭曲霉毒素A的適配體分別與兩種上轉(zhuǎn)換熒光納米顆粒鏈接同時作為熒光能量供體,使其吸附到氧化石墨烯表面從而熒光淬滅,實(shí)現(xiàn)了多重?zé)晒夤舱衲芰哭D(zhuǎn)移模式下同時對伏馬菌毒素B1和赭曲霉毒素A的檢測,檢出限分別達(dá)到0.1 ng/mL和0.02 ng/mL。
在食品安全領(lǐng)域,與傳統(tǒng)檢測方法相比,基于核酸適配體的檢測方法具有靶分子廣、操作簡單、耗時短、成本低、易于現(xiàn)場檢測、高特異性等諸多優(yōu)勢,但也面臨一些挑戰(zhàn):①食品中有害物質(zhì)種類繁多,而現(xiàn)階段針對食品危害因子的核酸適配體種類還不齊全,所以仍需要其他食品危害因子相應(yīng)核酸適配體的研究開發(fā)。②通常食品樣品分析前處理程序復(fù)雜,如何有效地簡化前處理,也是核酸適配體技術(shù)現(xiàn)階段所面臨的一大難題。③核酸適配體的篩選過程比較繁瑣,且重復(fù)性高,費(fèi)時費(fèi)力,如何簡單、快速、高效篩選獲得需要的核酸適配體也是一大挑戰(zhàn)。
[1]付玉榮,邱宗蔭.SELEX技術(shù)及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J].國外醫(yī)學(xué)病毒學(xué)分冊,2005,12(3):70-72.
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[3]段 諾.食源性致病菌適配體的篩選及分析應(yīng)用研究[D].無錫:江南大學(xué),2013.
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[5]Tong P, Zhao W W,Zhang L,et al.Double-probe signal enhancing strategy for toxin aptasensing based on rolling circle amplification[J]. Biosensors & Bioelectronics,2012,33(1):146-151.