近日，西華大學(xué)食品與生物工程學(xué)院食品營養(yǎng)與安全團(tuán)隊在國際著名期刊《Foods》（IF=4.35）上發(fā)表了題為“Regulation Mechanism of ssDNA Aptamer in Nanozymes and Application of Nanozyme-based Aptasensors in Food Safety”的綜述期刊（Front Cover文章）。文章通訊作者為西華大學(xué)陳祥貴教授和馬里蘭大學(xué)王芹教授，第一作者為王力均副教授。

 

　　食品安全問題是一個世界性的問題。病原菌、毒素、殺蟲劑、獸藥、重金屬和非法添加劑等頻繁被報道污染各種各樣食品，對人類健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。傳統(tǒng)的檢測方法難以滿足現(xiàn)代社會的發(fā)展要求。為了實現(xiàn)對大量食品樣本進(jìn)行現(xiàn)場和快速篩選目的，亟需建立新的快速檢測方法。結(jié)合納米酶和核酸適配體的優(yōu)越性能，以它們?yōu)樵?gòu)建的納米酶-適體傳感方法在靈敏度、特異性、重復(fù)性和準(zhǔn)確性方面得到顯著提高，被認(rèn)為是極具有應(yīng)用前景的一類快速檢測方法。近年來，我們目睹了一系列基于納米酶-適配體的食品污染物分析檢測策略，特別是基于ssDNA調(diào)控納米酶活性的新型檢測方法。因此，本文對納米酶-適體傳感器在食品安全的應(yīng)用做全面綜述。首先，系統(tǒng)地探討了不同因素對ssDNA調(diào)控納米酶活性的影響，以期實現(xiàn)精確調(diào)控各種檢測方法中納米酶活性。在此基礎(chǔ)上，依據(jù)納米酶和適配體的互作模式，將納米酶-適體傳感方法分為四種模式進(jìn)行了討論（基于ssDNA提高納米酶活性的檢測模式；基于ssDNA抑制納米酶活性的檢測模式；納米酶作為信號標(biāo)記的檢測模式和其他模式）。最后，對納米酶-適體傳感方法當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)和前景進(jìn)行的探討。

 

　　綜述亮點

 

　　1. 系統(tǒng)闡述了ssDNA調(diào)控納米酶活性的影響因素及機理。

 

　　2. 系統(tǒng)討論了納米酶-適體傳感方法在食品安全的應(yīng)用。

 

　　綜述結(jié)論與展望

 

　　ssDNA既可以抑制納米酶活性，也可以增加納米酶活性。提高或抑制納米酶活性主要取決于引入的ssDNA是增加或抑制納米酶與底物的親和力，與內(nèi)在因素（ssDNA結(jié)構(gòu)、堿基種類、濃度和長度，納米酶形狀和種類）、外在因素（底物種類、pH、溫度、離子強度和種類等）有關(guān)系。雖然已有大量文獻(xiàn)報道ssDNA對納米酶活性的調(diào)控，但是這些文獻(xiàn)存在相互矛盾的地方，ssDNA調(diào)控納米酶活性的機理還有待深一步研究。

 

　　和其他檢測模式相比，基于適配體調(diào)控納米酶活性的檢測模式具有簡單、方便和普適性等優(yōu)點，受到科學(xué)家們的親睞。但由于食品基質(zhì)的復(fù)雜性，需要繁瑣的樣品前處理步驟才能避免食品基質(zhì)對納米酶-適體傳感方法的干擾。因此，亟需研發(fā)不需要繁瑣樣品前處理的納米酶-適體傳感方法。

 

　　作者簡介

 

　　陳祥貴，西華大學(xué)食品與生物工程學(xué)院教授，碩士生導(dǎo)師。主要研究領(lǐng)域為食品營養(yǎng)保健與安全、食品生物技術(shù)、農(nóng)產(chǎn)品精深加工。先后主持國家級項目3項、省級項目7項、企業(yè)委托項目20余項，發(fā)表論文100余篇，其中SCI論文30余篇，獲省級科技成果獎4項、省級教學(xué)成果獎2項。先后獲國務(wù)院特殊津貼專家、四川省有突出貢獻(xiàn)的優(yōu)秀專家、四川省教書育人名師、四川省勞動模范等榮譽；兼任四川省委省政府決策咨詢委員會委員，四川省營養(yǎng)學(xué)會副理事長，四川省食品安全學(xué)會副理事長，四川省食品安全專家委員會決策咨詢分委副主任，四川省食品質(zhì)量與安全“2011”協(xié)同創(chuàng)新中心常務(wù)副主任。

 

　　王芹，現(xiàn)任美國馬里蘭大學(xué)營養(yǎng)與食品科學(xué)系教授，主要研究領(lǐng)域為食品生物高分子以及食品安全，涵蓋了食品科學(xué)、材料科學(xué)與工程，納米技術(shù)以及生物物理學(xué)等交叉學(xué)科；主要研究內(nèi)容為通過對食品中天然高分子的微米和納米級結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行表征及評價，進(jìn)一步開發(fā)和拓展食品蛋白質(zhì)和多糖的創(chuàng)新應(yīng)用，包括對抗菌劑進(jìn)行可食性涂膜、對生物活性物質(zhì)的包埋及緩釋、有序排列的納米復(fù)合物的食品包裝材料等。先后在ACS Applied Materials & Interfaces, Food Chemistry, Food Hydrocolloids, Biomacromolecules, Journal of Agricultural and Food Chemistry等國際一流食品期刊發(fā)表SCI論文130多篇，多次在重要國際學(xué)術(shù)會議上做學(xué)術(shù)報告，擔(dān)任十余家著名學(xué)術(shù)期刊的審稿人。在2019和2021年被評為高被引專家。

 

　　王力均，博士、西華大學(xué)食品與生物工程學(xué)院副教授、碩士生導(dǎo)師。2017年1月畢業(yè)于南昌大學(xué)食品科學(xué)與工程專業(yè)。2014年11月-2016年11月，前往美國阿肯色大學(xué)進(jìn)行聯(lián)合博士培養(yǎng)。主要研究方向為食品中有毒有害物質(zhì)的快速檢測（基于分子生物學(xué)的檢測方法和基于納米材料的檢測方法）。在Food chemistry， Food control， LWT-Food Science and Technology，Sensors and Actuators B: Chemical等國外期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文20余篇，授權(quán)發(fā)明專利7項。主持和參與多項國家級和省部級項目。獲得省級教學(xué)成果獎1項。

 

　　原文鏈接

 

　　https://www.mdpi.com/2304-8158/11/4/544