近年來，水華、赤潮現象頻發，故監測藻類及其代謝物濃度對于水質監測意義重大。微囊藻毒素是一類具有強烈促癌作用的環狀寡肽肝毒素，在眾多藍藻毒素中其毒害能力最強。它的致病機理是通過抑制肝細胞中蛋白磷酸酶的活性，誘發細胞角蛋白高度磷酸化，致使哺乳動物肝細胞微絲分解、破裂和出血，同時會對動物的腎臟等器官作用導致生理病變。然而，以往開發出的多種檢測微囊藻毒素的方法復雜且昂貴，因此先進的熒光納米傳感器在檢測微囊藻毒素方面頗具潛力。
 

　　中國科學院煙臺海岸帶研究所陳令新團隊研究員李博偉、博士齊驥等，在構建痕量環境非熒光物質的檢測技術領域取得了重要進展。相關研究成果以《基于紙基芯片的分子印跡非熒光微囊藻毒素間接熒光檢測策略》(Molecular imprinting-based indirect fluorescence detection strategy implemented on paper chip for non-fluorescent microcystin)為題，發表在《自然-通訊》(Nature Communications)上。
 

　　熒光納米傳感器因在化學、生物學檢測中的簡便、靈敏和高通量而備受關注，是分析化學的重要研究方向之一。由于微囊藻毒素不能增強/猝滅量子點的熒光發射，難以直接熒光檢測，因而該團隊利用電荷轉移效應和分子印跡技術開發了一種通用的間接熒光傳感策略，用于高靈敏、高選擇性、快速檢測微囊藻毒素。該策略以微囊藻毒素作為模型分析物設計間接熒光傳感機制，以分子印跡聚合物(MIPs)薄膜包裹鐵酸鋅納米顆粒(ZnFe2O4@MIPs)作為模擬猝滅劑，并與熒光量子點結合制備功能化紙基芯片。在識別過程中，分子印跡聚合物的印跡空腔不僅充當捕獲微囊藻毒素分子的結合位點，而且作為連通鐵酸鋅納米顆粒和熒光量子點之間電子轉移的唯一途徑，在微囊藻毒素存在情況下，印跡空腔被微囊藻毒素所占據，阻礙了鐵酸鋅納米顆粒和熒光量子點之間電子轉移，導致量子點熒光強度恢復。本研究首次設計了“可滑動夾”型紙基芯片，無需樣品前處理，構建了在復雜環境下痕量、高效檢測微囊藻毒素的多功能平臺，并應用于無錫太湖實際水樣中的微囊藻毒素快速靈敏檢測(檢測限為0.43 μg/L，時間為20min)。該策略是對熒光惰性類目標物的高靈敏檢測的重要嘗試。
 

　　研究工作得到國家自然科學基金和山東省自然科學基金重點項目等的支持。
 

基于紙基芯片的分子印跡非熒光微囊藻毒素間接熒光檢測構建示意圖