JAR│蔬菜花卉研究所质量安全课题组创建精准灵敏DNA四面体空间定向介导免疫分析技术用于蔬菜新烟碱类农药残留检测

       近日，中国农业科学院蔬菜花卉研究所质量安全课题组通过创建精准灵敏DNA四面体空间定向介导免疫分析技术，实现了新烟碱类农药残留的精准灵敏检测，为农产品中农药小分子化学污染物残留状况监测提供了新的途径。相关研究成果以“Study of the sensitization mechanism of an immunoassay based on DNA tetrahedron spatial mediation for detecting imidacloprid in vegetables”为题发表于《Journal of Advanced Research》（IF= 13.0, Q1）。

       新烟碱类农药是目前使用最广泛的杀虫剂之一，但其不合理使用对人类健康构成威胁。因此，建立一种精准灵敏的免疫分析技术有助于短时间内掌握我国大量鲜活蔬菜农药残留状况，健全我国的蔬菜质量安全监测预警体系。然而，目前免疫分析技术存在物理吸附标记抗体致使抗体空间取向无序重叠，蔬菜基质空间位阻效应致使抗体识别位点遮蔽等问题，造成免疫分析技术的灵敏度无法满足检测需求。

图1. （A）传统免疫探针 （B）DNA四面体空间介导免疫探针 （C）免疫分析法示意图

       针对上述问题，本项目借助精准寻址性的框架核酸DNA四面体纳米结构，利用手臂链共价偶联技术，定向介导标记抗体，创建精准灵敏DNA四面体空间定向介导新烟碱类农药免疫分析技术。利用DNA四面体对抗体进行空间介导，可实现抗体的靶向及抗体识别位点完全暴露的调控。构建DNA四面体空间介导免疫分析技术成功用于大白菜、黄瓜和西葫芦蔬菜样品中吡虫啉农药残留的检测。与传统免疫分析技术相比，DNA四面体空间介导免疫分析技术的灵敏度显著提高，线性范围提高了1个数量级。

图2. DNA四面体空间介导抗体示意图

       该研究立足于我国蔬菜质量安全监管时效性的迫切需求，以解决目前免疫分析检测灵敏度低等瓶颈问题为目标，致力于提高蔬菜农药残留监测抽查的效率，为短时间内掌握我国大量鲜活蔬菜农药残留状况，保障人民群众的“菜篮子”安全供给提供理论基础。。

       中国农业科学院蔬菜花卉研究所为论文第一完成单位，陈鸽助理研究员和徐东辉研究员为共同通讯作者，翟荣启博士为第一作者。该研究依托于蔬菜生物育种全国重点实验室、农业农村部蔬菜质量安全控制重点实验室开展，获得了国家大宗蔬菜产业技术体系、国家自然科学基金、国家重点研发计划和中国农业科学院农业科技创新工程等项目的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jare.2025.06.082