基于微流控芯片快速检测海洋赤潮毒素新方法的研究

In this project, a novel, fast and high-sensitivity analysis method for marine red tide toxins will be developed based on microfluidic chip. The project involves the molecular probe technique, biological sample fast separation technology, laser induced fluorescence detection technology and other correlation fields. In order to evaluate the feasibility of the analysis method, the typical red tides toxins (Amnesic shellfish poisoning, Neurotoxic shellfish poisoning, Diarrheic shellfish poisoning, Paralytic shellfish poisoning) at present will be used as the research object. Due to the fluorescent molecular probe has the advantages of high selectivity and sensitivity, the sample pretreatment will be simplified. By combining laser induced fluorescence detection technology, the microfluidic chip fast separation method for fast, high-efficiency and high-sensitivity detection of red tides toxins will be investigated. Based on the preliminary results，a trial will be designed to analyze and evaluate red tide toxins pollution in some seafood. In the project the microfluidic chip fast separation technology will be creatively applied on the marine red tide toxins research field. The analysis method will provide a theoretical basis for in-situ detecting red tide toxins. Meanwhile, it has great theoretical significance and application value to ensure food security.

针对海产品赤潮毒素研究领域，本项目以微流控芯片分析技术为基础，发展一种适用于赤潮毒素快速、高灵敏检测的新方法。项目涉及分子探针技术、生物样品快速分离技术、激光诱导荧光检测技术等相关领域。以目前典型的赤潮毒素（记忆缺失性贝毒、神经性贝毒、腹泻性贝毒、麻痹性贝毒）为研究对象，发挥荧光分子探针强选择性和高灵敏度的优势，简化样品预处理步骤，将微流控芯片快速分离技术与激光诱导荧光检测技术相结合，实现目标物从复杂混合提取液中快速、高效、高灵敏分离检测。在此基础上对相关海产品进行初步调研，分析和评估各类海产品赤潮毒素污染的风险性。本项目创新性的将微流控芯片快速分析技术应用到海洋赤潮毒素检测领域中，为海洋生物毒素现场诊断奠定理论基础，对保障食品安全具有重要的理论意义和应用价值。

项目背景：目前各国对于赤潮毒素的检测标准不同，但随着人们对食品安全的重视和赤潮毒素研究的不断深入，海产品赤潮毒素限制量标准要求越来越高，这就意味着对赤潮毒素检测手段提出新的挑战。当前国内外对赤潮毒素的研究主要集中在水产品含量的检测方法以及毒性方面。利用激光诱导荧光方法在微流控芯片上对海洋赤潮毒素快速、高灵敏的检测目前尚无报道。本项目将微流控芯片快速分离技术与激光诱导荧光检测技术相结合，发展了一种适合于赤潮毒素快速、高灵敏检测的新方法。.主要研究内容：本项目针对海产品赤潮毒素研究领域，以微流控芯片分析技术为基础，发展一种适用于赤潮毒素快速、高灵敏检测的新方法。项目涉及分子探针技术、生物样品快速分离技术、激光诱导荧光检测技术等相关领域。主要研究内容包括以下四个方面：（1）荧光探针快速高灵敏衍生典型赤潮毒素方法的研究；（2）激光诱导荧光分析平台的建立与性能考察；（3）微流控芯片快速分离模式的选择与优化；（4）海产品赤潮毒素污染快速分析与评估。.重要结果及关键数据: 本项目利用三年的时间，我们从典型赤潮毒素衍生试剂的选择—激光诱导荧光分析平台的搭建与优化—微流控芯片快速准确定位的设计—微流控芯片材料选定—赤潮毒素快速高效分离条件的优化—赤潮毒素实际样品模拟实验等六个具体部分依次展开工作。目前已达到任务书预期目标。重要成果及关键数据包括以下五个方面的内容：（1）将微流控芯片快速分离技术应用到赤潮毒素检测中，建立了一种快速、高灵敏检测赤潮毒素的新方法；（2）搭建完成一套基于微流控芯片的激光诱导荧光分析平台。目前分析平台对荧光素钠的检出限达到2.67×10-12 mol/L (S/N=3)；（3）通过条件优化（E分离=400 v/cm, l有效=2.7cm），在微流控芯片上实现了记忆性缺失性贝毒的快速分离（t分离＜1 min）；（4）发表学术论文4篇（其中SCI论文2篇，EI论文2篇）；（5）申请专利2项（其中已获授权专利1项）。.科学意义：本项目创新性的将微流控芯片快速分析技术应用到海洋赤潮毒素检测领域中，结合激光诱导荧光检测技术发展了一种适用于赤潮毒素快速、高灵敏检测的新方法。为以后研究基于微流控芯片的赤潮毒素取样、前处理、反应等各个步骤集成化打下基础。为海洋生物毒素现场诊断奠定理论基础，对保障食品安全具有重要的理论意义和应用价值。