Nanozyme zur Detektion von Mykotoxinen

Mykotoxine sind sekundäre Metabolite, die von Pilzen unter geeigneten Bedingungen gebildet werden, und zählen zu den wichtigsten Kontaminanten in Lebens- und Futtermitteln. Aufgrund der weiten Verbreitung pilzlicher Erreger lässt sich eine Mykotoxinbelastung nicht vollständig eliminieren, sie kann jedoch während des Pflanzenwachstums sowie in der Nachernte-Lagerung und -Verarbeitung kontrolliert werden. Studien haben gezeigt, dass bereits niedrige Dosen von Mykotoxinen hepatische, renale oder neurotoxische Effekte bis hin zum Tod verursachen können. Zum Schutz der menschlichen Gesundheit haben Forschende in den letzten Jahren Nanodrahtsensoren zur Detektion von Mykotoxinen entwickelt.

Im Vergleich zu traditionellen analytischen Methoden bieten diese die Vorteile einer einfachen Handhabung, niedriger Nachweiskosten, hoher Sensitivität, schneller Analytik sowie der Vor-Ort-Detektion. Creative Enzymes stellt Nanozyme und detaillierte Konzepte für die Detektion von Mykotoxinen bereit.

Analyse von Aflatoxin B1 mit Nanozymen

• Studien haben gezeigt, dass die extrem hohe spezifische Oberfläche der zweidimensionalen MnO₂-Nanozyme zu einer starken Adsorptionskapazität für TMB führt und damit eine ausgezeichnete oxidaseähnliche katalytische Aktivität für die TMB-Oxidation ermöglicht. Das Vorhandensein von Ascorbatoxidase schwächt diesen Prozess jedoch effektiv ab, und der Grad der Farbausbildung nimmt mit der Konzentration der Ascorbatoxidase zu.
• Auf dieser Grundlage entwickelt Creative Enzymes einen neuartigen kolorimetrischen Immunosensor für Aflatoxin B1 (AFB1) mit deutlich verbesserter Sensitivität durch eine Enzym-Tandem-katalytische Amplifikationsstrategie. Er bietet die Vorteile hoher Sensitivität, Reproduzierbarkeit und Stabilität und eröffnet einen neuen Ansatz zur Analyse von Spurenanalyten auf Nanozym-Basis.

Abb. 1 Schematische Darstellung eines durch MnO₂-Nanozyme vermittelten chromatographischen Immunoassays auf mit Rinderserumalbumin-AFB1 modifizierten magnetischen Beads. (Lai W, et al., 2017)

• Wir entwickeln und synthetisieren Pt/Co/rGO-Nanozyme und verwenden sie als Enzymersatz für HRP zur Markierung des AFB1-Antikörpers. Dadurch haben wir einen hochsensitiven kompetitiven elektrochemischen Immunosensor aufgebaut. Diese Methode weist eine hohe Richtigkeit und Präzision auf und ist vielversprechend für ein breites Anwendungsspektrum beim Nachweis von AFB1 in Alltagsszenarien.

Analyse von Ochratoxin A mit Nanozymen

• MnCo₂O₄ kann aufgrund des synergistischen Effekts der Co³⁺/Co²⁺- und Mn³⁺/Mn²⁺-Redox-katalytischen Zyklen auf der Kristalloberfläche als Oxidase eingesetzt werden, um die Farbausbildung von TMB zu katalysieren. Die Zugabe eines Ochratoxin-A-(OTA)-Aptamers kann die Elektronenübertragungseffizienz zwischen MnCo₂O₄ und TMB hemmen und dadurch die Farbreaktion abschwächen. Durch Zugabe von OTA wird die Aktivität von MnCo₂O₄ jedoch wiederhergestellt.

Abb. 2 Kolorimetrischer Assay zum OTA-Nachweis auf Basis eines MnCo₂O₄-Oxidase-Mimetikums.

• Auf Basis dieses Prinzips entwickelt Creative Enzymes eine hochsensitive und hochselektive kolorimetrische Nachweismethode für OTA in Proben.
• Wir etablieren außerdem eine Methode zur Bestimmung von OTA in Spurenkonzentrationen in Proben unter Verwendung eines Tandem-katalytischen Amplifikationssystems aus alkalischer Phosphatase und MnO₂-Oxidase.

Creative Enzymes bietet Nanozym- sowie Nachweislösungen für Rückstände von Tierarzneimitteln für Kundinnen und Kunden weltweit an. Mit langjähriger Erfahrung im Bereich biologischer Dienstleistungen kann unsere fortschrittliche Plattform unsere Kundinnen und Kunden dabei unterstützen, Herausforderungen im Zusammenhang mit dem Nachweis von Glutathion mittels Nanozymen zu adressieren. Wenn Sie an unseren Dienstleistungen interessiert sind oder Fragen haben, können Sie uns gerne kontaktieren oder eine Online-Anfrage stellen.