2023年12月，我院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。我院2021级硕士研究生侯莹钰为第一作者，通讯作者为我院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K_d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

1. 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。

2. 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。