Yeast Biosensors for the Safety of Fermented Beverages.
酵母生物传感器是保障啤酒、葡萄酒和康普茶等发酵饮料安全与质量的一种有前景的生物技术创新。该类传感器利用遗传工程改造的酵母菌株,在发酵过程或成品中检测特定污染物、腐败微生物或有害化合物。通过整合合成生物学工具,研究者开发了可感知重金属(如铅、砷)、霉菌毒素、乙醇水平或不期望微生物代谢产物的酵母菌株。当目标化合物被识别后,酵母激活荧光、...
酵母生物传感器是保障啤酒、葡萄酒和康普茶等发酵饮料安全与质量的一种有前景的生物技术创新。该类传感器利用遗传工程改造的酵母菌株,在发酵过程或成品中检测特定污染物、腐败微生物或有害化合物。通过整合合成生物学工具,研究者开发了可感知重金属(如铅、砷)、霉菌毒素、乙醇水平或不期望微生物代谢产物的酵母菌株。当目标化合物被识别后,酵母激活荧光、...
霉菌毒素是丝状真菌产生的低分子有毒次级代谢产物,广泛污染谷物、饲料和食品,威胁全球食品安全与公众健康。传统检测方法如酶联免疫吸附试验(ELISA)和高性能液相色谱(HPLC)等存在分析时间长、灵敏度不足、成本高、操作复杂等局限,难以满足快速现场筛查需求。生物传感器将生物识别元件与物理化学换能器结合,具有灵敏度高、响应快、成本低、可微...
黄曲霉毒素主要由黄曲霉和寄生曲霉产生,是严重威胁食品安全、公共健康和国际贸易的霉菌毒素。它们常污染玉米、花生和坚果等主粮作物,尤其在温暖潮湿地区,造成经济损失并引发肝细胞癌、免疫抑制和儿童生长障碍等健康危害。除黄曲霉毒素外,曲霉还可产生赭曲霉毒素A、sterigmatocystin和环吡唑酸等有毒代谢物,分别与肾毒性、致癌性和神经毒...
MXene是一类快速兴起的二维多功能纳米材料,其合成是继石墨烯之后二维材料领域的又一突破。MXene通常由过渡金属碳氮化物、氮化物和碳化物构成,可通过刻蚀或机械剥离选择性MAX相获得,具有独特层间距、高离子与电子传输能力、大比表面积、优异热/电导率、高体积电容、抗热震与抗氧化、易加工、本征亲水及生物相容性。其表面富含可调控官能团,可...
霉菌毒素是真菌在谷物和食品种植、储存过程中产生的天然有毒次级代谢产物。电化学生物传感因其快速、高效、经济,已成为不同样品基质中霉菌毒素检测与定量分析的重要方法。电化学生物传感器主要由识别受体和信号换能器两部分组成。天然或人工抗体、适配体、分子印迹聚合物(MIP)、肽和DNAzyme已被广泛用作霉菌毒素电化学生物传感的选择性识别受体。...
霉菌毒素是多种丝状真菌产生的次级代谢产物,对人类和牲畜健康构成显著风险。由曲霉、青霉和镰刀菌产生的霉菌毒素最为重要,并在食品和饲料中受到法规监管。目前霉菌毒素分析主要由中央实验室的技术人员采用官方实验室方法完成,因此迫切需要低成本、易操作、便携的分析设备用于快速现场检测。基于分子识别的生物分析技术已取得重要进展。本综述讨论面向霉菌毒...
本文报道了一种基于趾端介导催化发夹组装(CHA)和DNAzyme级联水解反应的无酶生物传感器,用于霉菌毒素检测。当霉菌毒素存在时,适配体与目标物特异性结合并释放触发DNA;触发DNA启动趾端介导CHA,产生大量带有四个趾端的部分双链B/C,用于组装DNAzyme级联水解反应。B/C双链、DNA1和DNA2通过协同自组装形成Mg2+依...
霉菌毒素是食品与饲料中常见的污染物,其污染问题因供应链复杂化而加剧,威胁人畜健康并造成经济损失。本文报道一种基于单硅芯片上石墨烯场效应晶体管(GFET)阵列的霉菌毒素生物传感器。针对赭曲霉毒素A(OTA)的适配体作为识别元件,通过吡啶丁酸琥珀酰亚胺酯(PBASE)共价连接至石墨烯表面;施加横向电场可促进PBASE与石墨烯的π-π堆积...
碳基纳米材料因其与块体材料不同的独特物理化学性质,在智能传感器领域受到广泛关注。霉菌毒素是真菌产生的低分子量、结构多样的次级代谢产物,即使低浓度也可对人畜产生多种生物毒性。基于多种碳纳米复合物的生物传感器平台已被大量开发用于霉菌毒素检测。本综述结合作者自身研究与全球学术团队代表性工作,首先介绍用于霉菌毒素传感的抗体、适配体和分子印迹...
玉米赤霉烯酮(ZEN)是一种雌激素样霉菌毒素,在自然条件下污染玉米、小麦等初级作物及其制品,对人类健康构成严重危害。本研究制备了一种敏感且特异的抗ZEN单克隆抗体(mAb),其亚型为IgG2b,50%抑制浓度(IC50)为0.034 ng mL−1。基于该mAb,作者开发了侧流荧光微球免疫层析试纸条(FM-ICTS),用于玉米和小麦...
与传统异相检测相比,均相免疫检测因操作简便而更具优势。本研究基于工程化发光蛋白NanoLuc两个亚基的结合,开发了一种用于检测伏马毒素B1(FB1)的均相发光免疫检测方法(FNanoBiT assay)。将抗伏马毒素抗体偶联至NanoLuc大亚基LgBiT,形成FLgBiT;将FB1偶联至小亚基SmBiT,形成FSmBiT。在竞争免...
镰刀菌等产生的霉菌毒素(T-2、ZEN、FumB1)可共同污染粮食和饲料,食品安全监测需求增加。为快速、低成本地同时检测多种毒素,本文评估便携式和非便携式质量敏感微阵列(MSMA)生物传感器用于多联霉菌毒素检测的可行性。MSMA 由 4×16 个基于固体装载谐振器(SMR)技术的微型质量敏感换能器像素组成,通过纳米点印技术功能化各像...
霉菌毒素是真菌产生的次级代谢产物,对人和动物具有严重毒性,欧盟等监管机构已设定最高限量。为满足食品安全对快速、低成本和高灵敏度检测的需求,适配体生物传感器因简单、快速、低成本、高选择性而受到关注。本文系统综述了2008年首次报道以来近11年间用于食品和农产品中霉菌毒素检测的适配体传感器研究进展,涵盖赭曲霉毒素A、黄曲霉毒素、伏马毒素...
赭曲霉毒素A(OTA)是主要由曲霉和青霉产生的一类霉菌毒素,广泛存在于植物源食品中。OTA污染食品可对动物和人体造成严重危害,而OTA化学稳定性高,常规食品加工难以去除,因此敏感、快速检测OTA对防控具有重要意义。本文总结并比较了国内外OTA的常规与新型检测方法,重点从新视角描述新型OTA电化学生物传感器的最新研究进展及相关应用。作...
比色生物传感器已广泛应用于霉菌毒素检测,但以往报道多采用单一颜色检测单一霉菌毒素,多毒素同时检测的报道较少。本文开发了一种用于双霉菌毒素检测的比色生物传感器。构建了基于Fe3O4/GO的黄曲霉毒素B1(AFB1)检测平台和基于Fe3O4@Au的赭曲霉毒素A(OTA)检测平台。OTA和AFB1的定量分别通过碱性条件下百里酚酞(TP)的...
本研究开发了一种基于表面增强拉曼散射(SERS)的多联侧流免疫传感器,用于玉米中六种主要霉菌毒素的同时检测。以5,5'-二硫代双-2-硝基苯甲酸(DTNB)和4-巯基苯甲酸(MBA)作为特征拉曼报告分子,分别修饰合成的Au@Ag核壳纳米粒子,制备SERS纳米探针;六种半抗原-蛋白偶联物以两两组合点样于硝酸纤维素膜的三条检测线上,作为...
脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)是农业商品中广泛存在的霉菌毒素,即使低剂量摄入也会危害人和动物健康,因此需要快速、选择性且高灵敏的检测方法。本文报道了一种基于铁纳米花/三维石墨烯/镍(INFGN)纳米结构和DON适配体的选择性生物传感器。首先通过低压化学气相沉积在镍泡沫上生长三维石墨烯,再用电化学沉积在其表面构筑蒲公英状铁纳米花,形成大...
霉菌毒素污染食品和饲料是全球性问题,可对人和动物造成急性和慢性健康危害。本文报道了一种基于大肠杆菌(E. coli)的电化学生物传感器,用于黄曲霉毒素B1(AFB1)和玉米赤霉烯酮(ZEN)的毒性评估。该传感器以E. coli作为信号识别元件,以对苯醌(p-benzoquinone)作为电子介质,并采用两步反应程序将介质与霉菌毒素分...
本文报道了一种用于体外检测霉菌毒素尤其是黄曲霉毒素B1的高灵敏无标记光学生物传感器的进一步发展。该传感器基于SiO2–Si3N4–SiO2光学平面波导(OPW)作为偏振干涉仪(PI),通过检测分子吸附引起波导中偏振光p和s分量之间的相位变化实现无标记检测。升级后的PI实验系统折射率灵敏度(RIS)提高至约9600 rad/RIU,为...
本研究采用电化学阻抗谱(EIS)考察霉菌毒素伏马毒素B1(FB1)与鱼精双链DNA(fsDNA)之间的电化学相互作用。以铅笔石墨电极(PGE)为工作电极,通过被动吸附将fsDNA固定于电极表面,用于阻抗法检测fsDNA和FB1,并在优化条件下监测FB1与fsDNA的表面受限相互作用。研究首先优化了fsDNA浓度、FB1浓度及二者作用...