磁性微納材料在真菌毒素分析檢測(cè)中的應(yīng)用研究進(jìn)展

陳晴晴，王曉英

（東南大學(xué) 公共衛(wèi)生學(xué)院 環(huán)境醫(yī)學(xué)工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210009）

真菌毒素是真菌在食品或飼料中生長(zhǎng)所產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物。目前已知的真菌毒素種類達(dá)400余種，主要由3類真菌產(chǎn)生，即曲霉菌屬、鐮刀菌屬和青霉菌屬。其中，黃曲霉毒素（AFs）（以黃曲霉毒素B1（Aflatoxin B1，AFB1）為代表）［1］、赭曲霉毒素（OTs）（以赭曲霉毒素A（Ochratoxin A，OTA）為代表）、伏馬菌素（FBs）（以伏馬菌素B1（Fumonisins B1，F(xiàn)B1）為代表）［2］、玉米赤霉烯酮（Zearalenone，ZEN）［3］、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇（（Deoxynivalenol，DON）［4］幾類毒素具有強(qiáng)毒性和高污染頻率，極易通過(guò)食物鏈各個(gè)環(huán)節(jié)在動(dòng)物和人體內(nèi)蓄積，進(jìn)而產(chǎn)生一系列健康危害，是目前集中研究的主要真菌毒素［5］。根據(jù)世界糧農(nóng)組織報(bào)告，全球大約有25%的糧食受到真菌毒素污染［6］。然而，真菌毒素污染率調(diào)查受各地區(qū)對(duì)真菌毒素的重視度、使用的分析方法和監(jiān)管水平等因素影響，其真實(shí)污染率可能高達(dá)60%～80%［7］。人類暴露于真菌毒素的風(fēng)險(xiǎn)不容忽視，防控真菌毒素污染勢(shì)在必行，而真菌毒素的檢測(cè)是其污染防控的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）、歐洲標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)（CEN）、美國(guó)分析化學(xué)家學(xué)會(huì)（AOAC）和我國(guó)均在食品真菌毒素檢測(cè)方面開展了大量工作，陸續(xù)出臺(tái)了多項(xiàng)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。如GB 2761-2017［8］對(duì)不同食品中的各種真菌毒素做出了限定，其中AFB1限量標(biāo)準(zhǔn)最低，在0.5～20μg/kg之間；OTA限量標(biāo)準(zhǔn)為2～10μg/kg；而ZEN和DON只涉及谷物及其制品的限量標(biāo)準(zhǔn)，分別為60μg/kg和1 000μg/kg。食品中的真菌毒素檢測(cè)不僅需要靈敏度高的檢測(cè)方法，也亟需消除復(fù)雜食品基質(zhì)帶來(lái)的干擾。目前，最常用的方法是高效液相色譜法（HPLC）和色譜聯(lián)用法，其靈敏度高，穩(wěn)定性好，適用于多組分分析［9］；但分析時(shí)間較長(zhǎng)，需進(jìn)行復(fù)雜的前處理消除基質(zhì)干擾，不利于檢測(cè)方法的普及。相較上述國(guó)標(biāo)方法，傳感方法無(wú)需前處理、操作簡(jiǎn)便，是極具潛力的真菌毒素檢測(cè)新方法［10］。近年，各種納米材料、前處理技術(shù)與國(guó)標(biāo)方法、傳感方法的有機(jī)結(jié)合，有效提高了分析方法的準(zhǔn)確性、靈敏度和響應(yīng)速度，且有利于消除基質(zhì)效應(yīng)，為真菌毒素的分析研究提供了新的思路和手段。

磁性微納材料（Magnetic micro－nano material，MMNPs）是一類具有獨(dú)特超順磁性、表面效應(yīng)、納米酶樣活性的特殊微納材料，易于從谷物、糧油、牛奶等復(fù)雜食品基質(zhì)中磁選分離出痕量真菌毒素［11］，與前處理技術(shù)結(jié)合并偶聯(lián)國(guó)標(biāo)方法，可簡(jiǎn)化操作，減少干擾，提高響應(yīng)速度；同時(shí)其亦可作為固定載體、信號(hào)標(biāo)簽和修飾界面應(yīng)用于新型傳感方法，放大響應(yīng)信號(hào)，提高檢測(cè)靈敏度。近年來(lái)，MMNPs在全球范圍內(nèi)多種毒素的分析檢測(cè)中都有應(yīng)用，亦取得了諸多進(jìn)展（圖1），也有一些圍繞MMNPs前處理分析和評(píng)價(jià)其檢測(cè)手段的報(bào)道，但并沒有對(duì)MMNPs的理化特性、改性手段、應(yīng)用方式進(jìn)行全面概括的研究進(jìn)展。本文對(duì)目前MMNPs在真菌毒素分析檢測(cè)中的應(yīng)用方式進(jìn)行分類，并分類闡述了不同應(yīng)用方式下國(guó)標(biāo)方法、傳感方法的最新研究與應(yīng)用，分析探討各類應(yīng)用方式的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，并展望了其最新發(fā)展方向。

圖1 近十年基于MMNPs的不同代表性真菌毒素檢測(cè)（A）及其在不同國(guó)家地區(qū)的應(yīng)用（B）Fig.1 Detection applications of different representative mycotoxins（A）and different countries and regions（B）based on MMNPs in recent decade

1 MMNPs

MMNPs是至少有一維尺寸在納米至微米級(jí)別的鐵、鈷、鎳基材料，包括Fe3O4、Ni和Co3O4等。其中，F(xiàn)e3O4磁性強(qiáng)、生物相容性好，是真菌毒素檢測(cè)等分析領(lǐng)域最常用的磁性載體材料［12］。以Fe3O4為核，表面覆蓋高分子復(fù)合材料，再經(jīng)免疫學(xué)技術(shù)結(jié)合相應(yīng)的抗原或抗體，可制備免疫改性的MMNPs，即免疫磁珠（Immunomagnetic beads，IMB），其尺寸可達(dá)微米級(jí)別［13］，因此本文中MMNPs為Fe3O4和IMB。

MMNPs具有普通納米材料的優(yōu)良表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)；同時(shí)又具有獨(dú)特的超順磁性［10］和納米酶樣活性［14］。在外磁場(chǎng)作用下，MMNPs被磁化產(chǎn)生磁作用力，發(fā)生聚集或移動(dòng)；撤除磁場(chǎng)后，其內(nèi)能會(huì)超過(guò)疇壁能對(duì)磁矩的束縛作用，恢復(fù)磁“無(wú)序”狀態(tài)。同時(shí)，MMNPs能模擬酶的催化中心，催化過(guò)氧化物反應(yīng)，并可與其他過(guò)氧化物酶活性物質(zhì)協(xié)同作用。鑒于以上特性，MMNPs具有很強(qiáng)的可操控性，廣泛應(yīng)用于生物分離檢測(cè)。

MMNPs易團(tuán)聚，常通過(guò)有機(jī)物、納米材料、生物分子/模擬生物分子對(duì)MMNPs改性，改善其分散性、穩(wěn)定性、對(duì)生物相容性及比表面積等，并應(yīng)用于真菌毒素檢測(cè)中。改性可捕獲大量靶標(biāo)，經(jīng)磁選實(shí)現(xiàn)分離，是理想的固定載體；其亦可與信號(hào)分子結(jié)合形成復(fù)合信號(hào)標(biāo)簽，放大信號(hào)，提高檢測(cè)靈敏度；改性MMNPs修飾界面可有效提高檢測(cè)界面的比表面積、穩(wěn)定性等，優(yōu)化檢測(cè)性能（圖2A）。近年，MMNPs通過(guò)固定載體、信號(hào)標(biāo)簽、修飾界面及混合應(yīng)用這幾種方式廣泛應(yīng)用于真菌毒素分析檢測(cè)中。其中，傳感方法中幾種方式均有應(yīng)用，且以固定載體功能為主；而國(guó)標(biāo)方法中僅發(fā)揮固定載體功能（圖2B）。

圖2 近十年改性MMNPs在代表性真菌毒素檢測(cè)方法中的3種應(yīng)用方式（A）及應(yīng)用比例（B）Fig.2 Three application（A）and its’proportion（B）of modified MMNPs used in the detection of representative mycotoxins in recent decade

2 MMNPs應(yīng)用——固定載體

MMNPs可通過(guò)有機(jī)物、納米材料和生物分子/模擬生物分子改性，改性后的MMNPs比表面積增加，表面活性位點(diǎn)增多，可有效提高捕獲靶標(biāo)數(shù)量，并經(jīng)磁選實(shí)現(xiàn)與基質(zhì)的分離。相較于普通納米材料，MMNPs因獨(dú)特的磁性分離功能，簡(jiǎn)化的離心洗滌過(guò)程，有效減少了固定載體與靶標(biāo)的損失，廣泛應(yīng)用于真菌毒素的國(guó)標(biāo)和傳感方法中。

2.1 國(guó)際方法

2.1.1酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）ELISA是將抗原或抗體結(jié)合于固相載體，利用抗原-抗體特異性免疫反應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)的方法，是真菌毒素快速分析的主要國(guó)標(biāo)方法。Hendrickson等［15］以MMNPs為載體固定ZEN抗體，形成ZEN抗體-抗原免疫復(fù)合物，通過(guò)魯米諾化學(xué)發(fā)光反應(yīng)檢測(cè)過(guò)氧化物酶活性以檢測(cè)ZEN，檢出限（Limit of detection，LOD）為4 pg/mL。為克服傳統(tǒng)ELISA酶標(biāo)記抗體制備和純化難的問(wèn)題，Wu等［16］以納米酶、適體（Aptamer，Apt）和MMNPs為基礎(chǔ)，建立了AFB1的新型ELISA檢測(cè)方法。以介孔SiO2/Au-Pt（m－SAP）為納米酶，基于Apt與AFB1的特異性識(shí)別，通過(guò)MMNPs磁選對(duì)AFB1進(jìn)行測(cè)定，方法的LOD為5 pg/mL。MMNPs作為固定載體應(yīng)用于ELISA，對(duì)靶標(biāo)進(jìn)行預(yù)富集可有效提高檢測(cè)靈敏度。

2.1.2色譜法高效液相色譜法（HPLC）和色譜聯(lián)用法是定量分析多種真菌毒素的常用國(guó)標(biāo)方法，需通過(guò)準(zhǔn)確、高效的樣本前處理凈化復(fù)雜基質(zhì)，以提高靶標(biāo)的吸附量與特異性。以MMNPs為新型吸附劑的磁性固相萃取法操作簡(jiǎn)便，凈化效率優(yōu)于免疫親和柱等傳統(tǒng)前處理方法［17］。MMNPs逐漸從未改性MMNPs發(fā)展到有機(jī)物改性MMNPs，再到納米材料改性，最后到生物分子/模擬生物分子改性。改性MMNPs可有效增加靶標(biāo)的吸附量，顯著提高特異性。

未改性MMNPs的表面電荷與多數(shù)毒素相同，其間的靜電排斥作用會(huì)阻礙毒素的吸附，故常與液－液微萃取聯(lián)用，以有機(jī)溶劑萃取毒素，再通過(guò)未改性MMNPs吸附有機(jī)溶劑［18］。為改變MMNPs表面攜帶的電荷，可采用有機(jī)物為MMNPs提供氨基、羧基和硫醇基等官能團(tuán)，并通過(guò)靜電作用吸附毒素，提高選擇性［19］。盡管有機(jī)物改性MMNPs改善了對(duì)靶標(biāo)的選擇性，但其表面活性位點(diǎn)有限。納米材料比表面積大，可為MMNPs提供大量表面活性位點(diǎn)，且可通過(guò)氫鍵和π－π堆積作用等選擇性吸附毒素，如碳基納米材料和金屬有機(jī)框架結(jié)構(gòu)（Metal organic framework，MOF）［20］。Yu等［21］合成了還原氧化石墨烯（rGO）結(jié)合MMNPs（rGO/MMNPs），對(duì)AFs進(jìn)行吸附后采用HPLC－FLD檢測(cè)，回收率為80.4%～106%。此外，新型多孔納米材料MOF具有較高比表面積和可調(diào)節(jié)孔徑，與MMNPs復(fù)合，可以提高提取效率［22］。上述未改性MMNPs、有機(jī)物和納米材料改性MMNPs依據(jù)毒素的結(jié)構(gòu)和特征基團(tuán)進(jìn)行識(shí)別，存在特異性不足的問(wèn)題。

以有機(jī)物或納米材料改性MMNPs為基礎(chǔ)，結(jié)合抗體、分子印跡聚合物（Molecular imprinted polymer，MIP）或Apt特異性捕獲靶標(biāo)，可快速、準(zhǔn)確地將靶標(biāo)從復(fù)雜樣品中分離出來(lái)。抗體－MMNPs吸附劑已廣泛應(yīng)用于毒素的前處理，如AFB1［23］、OTA［24］、ZEN［25］等。但抗體存在重復(fù)利用率低、生物活性不穩(wěn)定等問(wèn)題，性能亟待改善。MIPs通過(guò)聚合物制備，穩(wěn)定性好，可重復(fù)利用。Huang等［26］以MMNPs為磁芯，改性埃洛石納米管為支撐材料，選擇性MIPs為殼層，制備了磁性分子印跡聚合物（mMIPs）作為分散固相萃取的吸附劑，對(duì)玉米樣品中的ZEN進(jìn)行純化和富集。該方法的LOD為2.5 ng/mL。目前，mMIPs多應(yīng)用于AFs、OTA、單端孢菌素族毒素等已知功能分子與模板分子的真菌毒素，在其他真菌毒素中的應(yīng)用仍受限。因此，mMIPs的靶分子少，并未應(yīng)用于全部真菌毒素。相較于抗體與MIPs，Apt靶分子范圍廣、特異性強(qiáng)、穩(wěn)定性高［27］。Zhang等［28］在MIL-101（鐵基MOF）表面分散MMNPs形成磁性MOF（MMIL－101），利用生物素-親合素系統(tǒng)將Apt修飾于MMIL-101表面，捕獲OTA后進(jìn)行UHPLC－MS/MS分析，方法的LOD為0.067 ng/L，回收率為82.8%～108%。改性MMNPs顯著提高了真菌毒素分析檢測(cè)的靈敏度、特異性，且穩(wěn)定性及可重復(fù)性良好，具有潛在的應(yīng)用前景。

2.2 傳感方法

傳感方法是通過(guò)不同傳感策略將靶標(biāo)濃度轉(zhuǎn)化為光電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)的方法。根據(jù)輸出信號(hào)類型可分為光傳感法和電傳感法。

2.2.1光傳感法MMNPs可經(jīng)有機(jī)物、納米材料和生物分子改性構(gòu)建豐富的熒光傳感器（表1）。Zhang等［29］基于GO改性MMNPs，利用熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）猝滅四甲基羅丹明戊二胺的熒光，對(duì)黃曲霉毒素M1（AFM1）的LOD為3.8 ng/L。Jiang等［30］利用胺基化MMNPs修飾互補(bǔ)DNA，并分別與兩種功能性雙色持久發(fā)光納米粒子修飾的Apt（PLNPs－Apt）雜交，構(gòu)建了同時(shí)檢測(cè)AFB1和ZEN的熒光傳感器。靶標(biāo)存在時(shí)，PLNPs－Apt被釋放到溶液中，上清液的熒光信號(hào)增高，該法對(duì)AFB1和ZEN的LOD分別為0.29 pg/mL和0.22 pg/mL。

表1 MMNPs作為固定載體在真菌毒素?zé)晒夥ㄖ械膽?yīng)用Table 1 Application of MMNPs as fixed carrier in mycotoxin fluorescence sensing detection

此外，改性MMNPs還可進(jìn)一步修飾熒光材料。如以熒光材料上轉(zhuǎn)換納米晶（UCNs）［31］修飾MMNPs（UCNMMs），再結(jié)合模擬抗原，捕獲相應(yīng)抗體。Zhang等［32］以UCNMMs為熒光標(biāo)記，在其表面包覆AFB1－BSA，并使AFB1和AFB1－BSA通過(guò)間接競(jìng)爭(zhēng)免疫反應(yīng)結(jié)合AFB1抗體，再與藻紅蛋白標(biāo)記的二抗結(jié)合，通過(guò)藻紅蛋白放大UCNMMs信號(hào)，得到AFB1的LOD為9 pg/mL。

2.2.2電傳感法電傳感法中，常以多孔SiO2改性MMNPs增加比表面積，再以抗體或Apt進(jìn)一步改性MMNPs，提高靶標(biāo)的固載量和特異性，最后以酶或量子點(diǎn)（QDs）等為電化學(xué)標(biāo)簽檢測(cè)靶標(biāo)（表2）。常用的酶有辣根過(guò)氧化物酶（HRP）［43］和堿性磷酸酶（ALP）［44］。Hao等［45］利用AuNPs功能化MMNPs@SiO2（mSiO2@Au），以Au－S鍵鏈接DNA1制備DNA1－mSiO2@Au，利用碲化鎘量子點(diǎn)（CdTe－QDs）改性石墨烯/AuNPs納米復(fù)合材料（rGAu/CdTe）修飾DNA2（DNA2－rGAu/CdTe），通過(guò)OTA適配體形成DNA1－mSiO2@Au/Apt/DNA2－rGAu/CdTe的檢測(cè)平臺(tái)，以方波伏安法（SWV）檢測(cè)CdTe－QDs的信號(hào)，方法對(duì)OTA的LOD為0.07 pg/mL。比率法通過(guò)內(nèi)部校準(zhǔn)機(jī)制降低背景電信號(hào)，較上述單信號(hào)電化學(xué)傳感器更準(zhǔn)確。Wang等［46］以MMNPs@SiO2固定CdTe－cDNA作為內(nèi)部參考標(biāo)記，以SiO2@PbS－QDs修飾Apt作為外部信號(hào)標(biāo)記，形成MMNPs@SiO2/CdTe－cDNA－Apt/PbS@SiO2，當(dāng)OTA存在時(shí)，Apt/PbS@SiO2釋放，磁選分離后檢測(cè)Pb2+和Cd2+的SWV信號(hào)，該方法檢測(cè)OTA的LOD為4.5 pg/mL。

表2 MMNPs作為固定載體在真菌毒素電傳感法中的應(yīng)用Table 2 Application of MMNPs as fixed carrier in mycotoxin electrochemical sensing detection

3 MMNPs應(yīng)用——信號(hào)標(biāo)簽

未改性MMNPs可直接作為信號(hào)標(biāo)簽，利用納米酶樣活性催化底物檢測(cè)真菌毒素，提高檢測(cè)靈敏度。改性MMNPs可與不同信號(hào)分子結(jié)合形成光學(xué)、電學(xué)復(fù)合信號(hào)標(biāo)簽，放大信號(hào)；經(jīng)磁選分離后還可減少干擾及基質(zhì)效應(yīng)。兩類信號(hào)標(biāo)簽廣泛應(yīng)用于真菌毒素傳感檢測(cè)中。

3.1 光傳感法

光傳感法中，上述兩種類型信號(hào)標(biāo)簽均有應(yīng)用。如Zhu等［52］利用MMNPs與AuNPs協(xié)同發(fā)揮納米酶樣活性，獲得了更強(qiáng)的過(guò)氧化氫催化效果。以MMNPs@AuNPs為信號(hào)標(biāo)簽，在酸性條件下，催化3，3′，5，5′-四甲基聯(lián)苯胺（TMB）可檢測(cè)OTA；負(fù)載MMNPs（MMNPs/GO）和負(fù)載百里酚酞的氧化石墨烯（TP/GO）通過(guò)AFB1適配體形成檢測(cè)平臺(tái)，當(dāng)AFB1存在時(shí)與相應(yīng)的Apt結(jié)合并導(dǎo)致檢測(cè)平臺(tái)解離，TP/GO被釋放，堿性條件下，溶液變成藍(lán)色，可以此定量檢測(cè)AFB1，實(shí)現(xiàn)真菌毒素的同時(shí)檢測(cè)。AFB1和OTA的檢測(cè)范圍分別為5～250 ng/mL和0.5～80 ng/mL（圖3A）。

Mahdi等［53］將羅丹明123（Rho123）結(jié)合到SiO2改性MMNPs上制備光學(xué)復(fù)合標(biāo)簽，并以此標(biāo)記OTA抗原，與OTA競(jìng)爭(zhēng)CdTe－QDs標(biāo)記的OTA抗體的結(jié)合位點(diǎn)，光學(xué)復(fù)合標(biāo)簽標(biāo)記的OTA抗原和OTA抗體的免疫結(jié)合反應(yīng)使Rho123（受體）靠近QDs（供體）發(fā)生FRET，同時(shí)MMNPs@SiO2的核殼結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了FRET信號(hào)，基于Rho123與QDs之間的FRET對(duì)OTA進(jìn)行檢測(cè)，其LOD為0.8 pg/mL（圖3B）。

3.2 電傳感法

電傳感法中，僅應(yīng)用改性MMNPs作為電學(xué)復(fù)合標(biāo)簽，根據(jù)結(jié)合的信號(hào)分子種類可進(jìn)一步分為酶型和非酶型。其中，非酶型復(fù)合標(biāo)簽穩(wěn)定性好，可被外部磁場(chǎng)回收，從而可簡(jiǎn)單再生。最常用的酶型電學(xué)復(fù)合標(biāo)簽是HRP結(jié)合MMNPs形成的HRP－MMNPs復(fù)合標(biāo)簽。如Peng等［54］以HRP－AuNPs－SiO2@MMNPs作為信號(hào)標(biāo)簽，連接脫氧核糖核酸輔助鏈（H1），再通過(guò)電沉積三維有序大孔二硫化鉬-金納米粒子（3DOM－MoS2－AuNPs）膜修飾電極，將摻入AFB1-Apt的四面體DNA納米結(jié)構(gòu)（TDNs）結(jié)合在3DOM－MoS2－AuNPs上使AFB1－Apt有序排列，Apt與AFB1結(jié)合后從電極表面釋放，形成無(wú)雜交TDNs，信號(hào)標(biāo)簽通過(guò)H1和無(wú)雜交TDNs的結(jié)合，固定到電極表面，以硫堇（Thi）為電化學(xué)探針，得到AFB1的LOD為0.01 fg/mL（圖3C）。

鄰苯二酚在電極表面可被氧化為鄰醌產(chǎn)生電化學(xué)信號(hào)，故具有鄰苯二酚結(jié)構(gòu)的分子與MMNPs結(jié)合形成的電學(xué)復(fù)合標(biāo)簽屬非酶型。Masoomi等［55］以具有鄰苯二酚結(jié)構(gòu)的3-（（2-巰基乙基亞氨基）甲基）苯-1，2-二醇改性的MMNPs為非酶型電學(xué)復(fù)合信號(hào)標(biāo)簽，結(jié)合AFB1抗體；同時(shí)在殼聚糖（CTS）和HAuCl4溶液中用檸檬酸三鈉還原得到AuNPs，制備納米金復(fù)合水凝膠殼聚糖（CTS/AuNPs），以CTS/AuNPs修飾電極，再通過(guò)酰胺鍵共價(jià)偶聯(lián)AFB1抗體，通過(guò)免疫反應(yīng)形成非酶夾心復(fù)合物，其對(duì)AFB1的LOD低至0.2 ng/mL（圖3D）。

圖3 基于光學(xué)［52-53］（A、B）、酶型電學(xué)［54］（C）、非酶型電學(xué)［55］（D）復(fù)合信號(hào)標(biāo)簽MMNPs的傳感法檢測(cè)Fig.3 Schematic illustrations of sensor for detecting mycotoxin based on optic［52-53］（A，B），enzymatic electrical［54］（C），non-enzymatic electrical［55］（D）complex signal label MMNPs

4 MMNPs應(yīng)用——修飾界面

電傳感法可應(yīng)用于多種形態(tài)的MMNPs修飾界面，例如常見的球狀、棒狀及纖維狀，能有效提高傳感界面的比表面積、穩(wěn)定性和導(dǎo)電性等，優(yōu)化分析性能。MMNPs通過(guò)磁力修飾電極界面，作用力強(qiáng)且便于修飾，是修飾界面的良好材料。

4.1球狀MMNPs

球狀MMNPs以抗原、抗體或Apt改性后可用于修飾電極，檢測(cè)靶標(biāo)濃度。Wang等［56］以多孔MMNPs修飾電極，并通過(guò)生物素-鏈霉親和素反應(yīng)結(jié)合大量抗體，直接捕獲ZEN，利用循環(huán)伏安法得到其LOD為3.7 pg/mL。

4.2棒狀MMNPs

棒狀MMNPs具有催化Thi電化學(xué)還原的活性，He等［57］利用棒狀MMNPs與rGO共同修飾金電極，進(jìn)一步電沉積AuNPs并連接DNAS2，以空心立方Pt@Au納米骨架功能化聚乙烯亞胺（PEI）復(fù)合還原氧化石墨烯（hcPt@AuNFs/PEI/rGO）負(fù)載Thi為標(biāo)簽，連接DNAS1；ZEN與Apt結(jié)合，DNAS1－h(huán)cPt@AuNFs/PEI/rGO則通過(guò)與單鏈DNAS2雜交結(jié)合到電極表面，基于棒狀MMNPs催化Thi還原產(chǎn)生的電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，ZEN的LOD為0.105 pg/mL。

4.3 纖維狀MMNPs

纖維狀MMNPs是通過(guò)靜電紡絲技術(shù)制備的磁性納米纖維，比表面積顯著增大。Xu等［58］以碳納米角（CNHs）修飾磁性電極，其錐型結(jié)構(gòu)可加快電子傳輸，放大魯米諾的ECL信號(hào)；再將磁性納米纖維固定于CNHs，并固定AFB1抗體。AFB1與AFB1抗體的結(jié)合將阻礙磁性電極表面的電子傳輸并降低魯米諾的ECL信號(hào)，基于此對(duì)AFB1進(jìn)行檢測(cè)，其LOD為0.02 ng/mL。

5 MMNPs應(yīng)用——混合應(yīng)用

MMNPs的3種應(yīng)用方式可混合使用，以最大程度發(fā)揮3種應(yīng)用方式的優(yōu)勢(shì)，提高靈敏度，降低基質(zhì)效應(yīng)。已有報(bào)道使用MMNPs同時(shí)負(fù)載生物分子與信號(hào)標(biāo)簽應(yīng)用于毒素的檢測(cè)。如Guo等［59］將CdSe/ZnS量子點(diǎn)（OC－QDs）和油酸修飾的MMNPs（OA－MMNPs）封裝到兩個(gè)聚合物基質(zhì)中，以形成的核/殼結(jié)構(gòu)的雙功能磁性熒光珠（MFBs）作為信號(hào)標(biāo)簽檢測(cè)AFB1。此外，還可在MFBs表面連接抗體，通過(guò)特異性捕獲AFB1作為固相載體，利用免疫層析分析法（ICA）對(duì)醬汁提取物和真正黑醬油中的AFB1進(jìn)行檢測(cè)，兩者的LOD分別為3、51 pg/mL。憑借QD和MMNPs的綜合優(yōu)勢(shì)，MFB作為ICA的信號(hào)標(biāo)簽具有巨大的潛力。

6 結(jié)論與展望

本文概述了基于MMNPs的真菌毒素的分析檢測(cè)現(xiàn)狀，重點(diǎn)闡述了MMNPs作為固定載體、信號(hào)標(biāo)簽和修飾界面的原理、優(yōu)缺點(diǎn)及最新研究進(jìn)展。MMNPs作為固定載體，其易分離性及高比表面積在檢測(cè)應(yīng)用中得到了廣泛認(rèn)可，但其表面活性位點(diǎn)有限，改性后超順磁性降低，實(shí)際應(yīng)用受限。開發(fā)新型改性材料、優(yōu)化改性手段，增加其活性位點(diǎn)，保持良好的超順磁性，顯著改善固載與分離性能，進(jìn)而提高檢測(cè)靈敏度已成為當(dāng)下熱點(diǎn)問(wèn)題。MMNPs作為信號(hào)標(biāo)簽和修飾界面進(jìn)行應(yīng)用時(shí)大都基于其表面效應(yīng)和超順磁性；對(duì)其納米酶樣活性的應(yīng)用較少，其在各種特殊結(jié)構(gòu)和類酶活性納米材料的研制、復(fù)合、應(yīng)用等方面，仍有較大的發(fā)展空間。此外，如何進(jìn)一步將MMNPs的3種應(yīng)用方式有機(jī)融合，構(gòu)建集富集、分離與檢測(cè)為一體的新的分析方法，將是未來(lái)提高實(shí)際樣品中真菌毒素分析檢測(cè)靈敏度和特異性的重點(diǎn)研究方向。