近日,西華大學食品與生物工程學院食品營養與安全團隊在國際著名期刊《Foods》(IF=4.35)上發表了題為“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陳祥貴教授和馬里蘭大學王芹教授,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,對人類健康構成了嚴重威脅。傳統的檢測方法難以滿足現代社會的發展要求。為了實現對大量食品樣本進行現場和快速篩選目的,亟需建立新的快速檢測方法。結合納米酶和核酸適配體的優越性能,以它們為元件構建的納米酶-適體傳感方法在靈敏度、特異性、重復性和準確性方面得到顯著提高,被認為是極具有應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用做全面綜述。首先,系統地探討了不同因素對ssDNA調控納米酶活性的影響,以期實現精確調控各種檢測方法中納米酶活性。在此基礎上,依據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;納米酶作為信號標記的檢測模式和其他模式)。最后,對納米酶-適體傳感方法當前面臨的挑戰和前景進行的探討。
綜述亮點
1. 系統闡述了ssDNA調控納米酶活性的影響因素及機理。
2. 系統討論了納米酶-適體傳感方法在食品安全的應用。
綜述結論與展望
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,與內在因素(ssDNA結構、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)有關系。雖然已有大量文獻報道ssDNA對納米酶活性的調控,但是這些文獻存在相互矛盾的地方,ssDNA調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,基于適配體調控納米酶活性的檢測模式具有簡單、方便和普適性等優點,受到科學家們的親睞。但由于食品基質的復雜性,需要繁瑣的樣品前處理步驟才能避免食品基質對納米酶-適體傳感方法的干擾。因此,亟需研發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,西華大學食品與生物工程學院教授,碩士生導師。主要研究領域為食品營養保健與安全、食品生物技術、農產品精深加工。先后主持國家級項目3項、省級項目7項、企業委托項目20余項,發表論文100余篇,其中SCI論文30余篇,獲省級科技成果獎4項、省級教學成果獎2項。先后獲國務院特殊津貼專家、四川省有突出貢獻的優秀專家、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,四川省營養學會副理事長,四川省食品安全學會副理事長,四川省食品安全專家委員會決策咨詢分委副主任,四川省食品質量與安全“2011”協同創新中心常務副主任。
王芹,現任美國馬里蘭大學營養與食品科學系教授,主要研究領域為食品生物高分子以及食品安全,涵蓋了食品科學、材料科學與工程,納米技術以及生物物理學等交叉學科;主要研究內容為通過對食品中天然高分子的微米和納米級結構特性進行表征及評價,進一步開發和拓展食品蛋白質和多糖的創新應用,包括對抗菌劑進行可食性涂膜、對生物活性物質的包埋及緩釋、有序排列的納米復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表SCI論文130多篇,多次在重要國際學術會議上做學術報告,擔任十余家著名學術期刊的審稿人。在2019和2021年被評為高被引專家。
王力均,博士、西華大學食品與生物工程學院副教授、碩士生導師。2017年1月畢業于南昌大學食品科學與工程專業。2014年11月-2016年11月,前往美國阿肯色大學進行聯合博士培養。主要研究方向為食品中有毒有害物質的快速檢測(基于分子生物學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等國外期刊發表學術論文20余篇,授權發明專利7項。主持和參與多項國家級和省部級項目。獲得省級教學成果獎1項。
原文鏈接
https://www.mdpi.com/2304-8158/11/4/544
日期:2022-04-26
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,對人類健康構成了嚴重威脅。傳統的檢測方法難以滿足現代社會的發展要求。為了實現對大量食品樣本進行現場和快速篩選目的,亟需建立新的快速檢測方法。結合納米酶和核酸適配體的優越性能,以它們為元件構建的納米酶-適體傳感方法在靈敏度、特異性、重復性和準確性方面得到顯著提高,被認為是極具有應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用做全面綜述。首先,系統地探討了不同因素對ssDNA調控納米酶活性的影響,以期實現精確調控各種檢測方法中納米酶活性。在此基礎上,依據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;納米酶作為信號標記的檢測模式和其他模式)。最后,對納米酶-適體傳感方法當前面臨的挑戰和前景進行的探討。
綜述亮點
1. 系統闡述了ssDNA調控納米酶活性的影響因素及機理。
2. 系統討論了納米酶-適體傳感方法在食品安全的應用。
綜述結論與展望
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,與內在因素(ssDNA結構、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)有關系。雖然已有大量文獻報道ssDNA對納米酶活性的調控,但是這些文獻存在相互矛盾的地方,ssDNA調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,基于適配體調控納米酶活性的檢測模式具有簡單、方便和普適性等優點,受到科學家們的親睞。但由于食品基質的復雜性,需要繁瑣的樣品前處理步驟才能避免食品基質對納米酶-適體傳感方法的干擾。因此,亟需研發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,西華大學食品與生物工程學院教授,碩士生導師。主要研究領域為食品營養保健與安全、食品生物技術、農產品精深加工。先后主持國家級項目3項、省級項目7項、企業委托項目20余項,發表論文100余篇,其中SCI論文30余篇,獲省級科技成果獎4項、省級教學成果獎2項。先后獲國務院特殊津貼專家、四川省有突出貢獻的優秀專家、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,四川省營養學會副理事長,四川省食品安全學會副理事長,四川省食品安全專家委員會決策咨詢分委副主任,四川省食品質量與安全“2011”協同創新中心常務副主任。
王芹,現任美國馬里蘭大學營養與食品科學系教授,主要研究領域為食品生物高分子以及食品安全,涵蓋了食品科學、材料科學與工程,納米技術以及生物物理學等交叉學科;主要研究內容為通過對食品中天然高分子的微米和納米級結構特性進行表征及評價,進一步開發和拓展食品蛋白質和多糖的創新應用,包括對抗菌劑進行可食性涂膜、對生物活性物質的包埋及緩釋、有序排列的納米復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表SCI論文130多篇,多次在重要國際學術會議上做學術報告,擔任十余家著名學術期刊的審稿人。在2019和2021年被評為高被引專家。
王力均,博士、西華大學食品與生物工程學院副教授、碩士生導師。2017年1月畢業于南昌大學食品科學與工程專業。2014年11月-2016年11月,前往美國阿肯色大學進行聯合博士培養。主要研究方向為食品中有毒有害物質的快速檢測(基于分子生物學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等國外期刊發表學術論文20余篇,授權發明專利7項。主持和參與多項國家級和省部級項目。獲得省級教學成果獎1項。
原文鏈接
https://www.mdpi.com/2304-8158/11/4/544
日期:2022-04-26