科学岛团队开发出新型CFICA系统用于环境小分子污染物的高灵敏联合检测-郑帅

近日，中国科学院合肥物质院安光所光电子中心光电技术与智能装备团队在对环境小分子有害物的现场快速检测技术方面取得进展。相关研究成果以《一种新型竞争性色调变化荧光免疫层析方法，用于超灵敏检测农药和兽药残留》为题，发表于化学类TOP期刊Sensors and Actuators: B. Chemical上。

农药和抗生素的过度使用会引发神经毒性、内分泌干扰和致癌风险，因此，中国、欧盟等国家和组织对重要的小分子危害物设定了明确的最大残留限量（MRLs）。如，按照中国相关标准，牛奶、茶、湖水和土壤中卡那霉素（KAN）的检测限分别为4.3、6.3、2.0、6.9微克/千克。牛奶、茶、湖水和土壤中多菌灵（CBZ）的检测限分别为8.2、9.8、8.1、15.5微克/千克。所以，开发一种低成本、便捷、高灵敏、高通量的检测技术在食品安全以及农业可持续发展工作中具有重要的现实意义。

免疫层析试纸条由于低成本、便捷的特性是最具前景的现场快检技术之一，然而灵敏度不足、半定量等问题限制了其在痕量小分子检测中的应用。研究团队基于PEI自组装技术制作R/G/B三种不同颜色的复合量子点硅球标签，将绿色和蓝色荧光标签作为检测探针、红色荧光标签作为封装探针，构建了一种新型竞争性双通道变色免疫层析（CFICA）。同时，匹配开发了手持式荧光读取仪用于CFICA条带上多色信号的定量读取。CFICA系统在兽用抗生素卡那霉素和杀菌剂多菌灵的联合检测中表现出良好的效果：在多种实际样品（牛奶、茶叶、湖水和土壤）中，卡那霉素和多菌灵的检测限分别低至1.98和12.82 皮克/毫升（低于0.02微克/千克，高出现有最大残留限量至少100倍），展现出了良好的应用潜力。

图 1 CFICA技术原理

图 2 CFICA技术用于牛奶、茶叶、湖水以及土壤中KAN和CBZ联合检测的结果