2023年12月，特色野菜良种繁育与综合利用技术湖北工程中心的刘细霞副教授团队与滑铁卢大学刘珏文教授合作在生物学Top期刊《BIOSENSORS & BIOELECTRONICS》（中科院1区，IF: 12.6）发表题为“Aptamers for Nanobodies: a Nontoxic Alternative to Toxic Ochratoxin A in Immunoassays”的研究性论文。2021级硕士研究生侯莹钰为第一作者，通讯作者为刘细霞副教授和滑铁卢大学刘珏文教授。
当使用免疫测定法检测样品中毒素含量，需要添加有害的毒素标准品进行定量。为了解决这一问题，我们建议用核酸适配体作为竞争分子来替代毒素标准品。本研究利用含有36个核苷酸随机区的DNA文库，筛选了特异性识别赭曲霉毒素A（ochratoxin A, OTA）纳米抗体的核酸适配体。通过间接竞争酶联免疫吸附试验（enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA）确定最佳竞争序列为apt2-OT。用局部表面等离子体共振法（localized surface plasmon resonance, LSPR）测得apt2-OT的Kd为2.86µM。基于无毒的直接竞争ELISA，确认最佳的apt2-OT可以替代OTA标准品，半抑制浓度为3.26µM。在面粉样品中建立apt2-OT与OTA的等效关系，并进行回收实验。方法检出限为0.23 ng/mL，线性范围为0.25 ~ 10.50 ng/mL；回收率为97.5% ~ 115.5%。本研究为毒素免疫测定的开发提供了一种低成本、快速和环保的替代方法。
研究亮点
筛选并鉴定了特异性识别OTA纳米抗体的核酸适配体。
最佳核酸适配体apt2-OT被确定为OTA的无毒替代品。
在面粉及玉米粉基质中建立了apt2-OT与OTA的等效关系。
开发了无毒直接竞争ELISA，用于面粉中OTA的测定，可以避免使用OTA标准品。
研究结论
本研究筛选并鉴定了识别OTA纳米抗体的核酸适配体。通过间接竞争ELISA和LSPR等多种方法，确定了最佳的apt2-OT核酸适配体为OTA的无毒替代分子。
建立面粉和玉米粉基质中apt2-OT与OTA含量的等效关系。基于非标记apt2-OT的无毒直接竞争ELISA比以往的低毒分析方法更具成本效益，更符合快速检测的实际需要。在未来，apt2-OT核酸适配体可用于开发食品和饲料中OTA的现场无毒快速检测方法，以保护人类健康和环境。
图文摘要
本研究由湖北省自然科学基金面上项目（2021CFB575）、湖北师范大学国际化项目库（HBNUIP-20220302L）、食用野生植物保育与利用湖北省重点实验室开放基金（EWPL2021）、湖北省教育厅科学研究计划重点项目（D20222503）、湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队计划（T2022028）等项目资助。