1月6日，质标中心质量与标准室研究团队在国际食品顶级期刊Comprehensive Reviews in Food Science forbid Food Safety（IF = 9.912，工程技术及农林科学Q1期刊）上发表了题为“Recent progress in mycotoxins detection based on surface-enhanced Raman spectroscopy”的综述文章。系统综述了表面增强拉曼光谱（SERS）技术在真菌毒素检测中的应用研究最新成果，阐明了从提高基底材料稳定性、便携式设备研发、机器学习提高数据分析能力等方面，提升SERS技术分析的灵敏度和准确性，为其在食品安全中应用提供参考和建议。
农产品中真菌毒素污染是一个全球性问题，对人类健康造成严重威胁。因此，开发高通量高灵敏可靠的真菌毒素检测技术和精准的防控脱毒技术，对保障农产品质量安全有重要意义。SERS技术是一种基于拉曼散射光谱和纳米材料发展起来的新兴分析技术，具有灵敏度高、检测速度快、样品无损、可成像分析等优势，将该技术应用于真菌毒素的快速检测逐渐成为研究热点。本文从非标记检测、特异性识别传感和多技术联用三个方面系统阐述了该领域的主要研究进展（图1），通过对SERS基底材料的改进，从最初稳定性较差的银溶胶，到采用3D打印、真空蒸镀等工艺制备的均一化纳米材料，以及数据分析中化学计量学算法的应用，显著提升了真菌毒素非标记检测的灵敏度和可重复性。另一方面，通过引入核酸适配体、抗体、分子印迹材料等可选择性结合毒素分子的识别元件，实现了针对特定目标物的特异性传感，提高了检测结果的准确性。此外，将SERS与微流控、侧流免疫层析等技术平台联用，可实现样品中多种毒素的同步快速检测。本文还针对现有研究中普遍存在的基底材料稳定性不理想、大多数毒素仍缺乏可靠的识别元件等问题提出了改进思路，以期为SERS技术在毒素检测中的成熟落地提供建议。
图1. SERS技术应用于真菌毒素检测的发展（左）和常见策略（右）
质量与标准室研究团队现已成功构建了基于SERS的毒素快检方法，设计制备了以核酸适配体功能化纳米探针作为毒素识别和信号增强元件，在溶液中特异性富集黄曲霉毒素B1（AFB1）和赭曲霉毒素A（OTA）分子，并利用贵金属纳米材料的局域表面等离子体共振特性实现对两种毒素的SERS检测，检测灵敏度高于国家限量标准的要求。此外，团队还研发了基于核酸适配体、可同时检测上述两种毒素的侧向层析快检技术，实现了农产品多种真菌毒素的同步快速检测（图2）。
图2. 基于核酸适配体的侧向流层析试纸条（左）和SERS（右）对AFB1毒素的检测
教育部引进人才翟文磊博士为本文第一作者，王蒙博士为通讯作者。本研究得到北京市自然科学基金重点项目（6191001）和院创新能力建设项目（KJCX20200201）资助。质量与标准室研究团队主要聚焦于农产品中生物毒素的检测与防控脱毒关键技术、营养物质与毒素的互作机制及风险评估等方面开展应用基础研究。先后研发了系列毒素高通量快速前处理新产品及国家二级标准物质；研创降解毒素的植物源提取物及酶制剂，为有效监管、预防和降低毒素污染提供了重要技术支撑。
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