“十三五”时期农产品质量安全营养健康优质化领域科研技术创新亮点成果展播——农产品质量安全精准监管免疫检测技术研发与应用
日期:2022-04-29 作者: 来源:农安科普
为支撑农产品质量安全监管,实现对鲜活农产品质量安全检测的快速与有效性,破解快速检测、精准监管的技术困境,基于抗原抗体特异性结合反应的免疫检测技术在实时、现场筛查和大批量样本快速检测中的独特优势,“十三五”时期,江苏省农业科学院等单位开展农产品质量安全精准监管免疫检测技术研发与应用。
成果主要亮点:
一、创新了基于抗原抗体识别机制的农药半抗原定向分子设计方法,提高了农药半抗原设计的合理性,为高亲和力抗体创制奠定了基础。利用分子模拟和计算化学等手段,明确了44种(类)农药分子上的免疫活性位点及其对抗体的靶向诱导作用;通过定量比较候选半抗原和靶标农药分子参数的相似性筛选出40种农药的最佳半抗原;针对共性结构农药,明确了半抗原设计要重点考虑结构的前线轨道能量及溶解度等因素,设计合成了4类农药的通用半抗原。
二、创制了单克隆抗体、重组抗体、模拟表位、抗免疫复合体等高性能靶向生物识别材料,为建立农药残留免疫检测技术和研制快速检测产品提供了核心试剂。获得针对单个农药的单克隆抗体和重组抗体31种,亲和力常数达107 mol/L以上;创制出同时识别2种不同类别农药的双特异单克隆抗体;创制出同时识别14种二乙基有机磷、6种二甲基有机磷、5种菊酯和6 种新烟碱类农药的“类”特异性单克隆抗体;创制出特异性识别单克隆抗体的模拟表位5种、重组模拟表位2种和特异性识别抗原抗体复合物的抗免疫复合体多肽1种,可用于替代单克隆抗体和化学合成的竞争抗原。
三、创建了快速、灵敏、准确、可视化的农药残留免疫检测技术,研制并商业化生产快速检测产品,服务对单个农药残留的特异性检测和多种农药残留的同步检测。创建了免疫检测技术9种,灵敏度最高可达到0.2ng/L,与仪器检测结果的相关性在0.95以上。创建了环介导等温扩增、侧向层析免疫检测技术3种,对8种有机磷农药的最低检测限达2ng/mL。研发化学发光免疫、多阵列免疫芯片等检测技术5种,可同时检测不同类别农药。研制的农药残留金标试纸条检测限低于国家最大残留限量标准。
四、研发技术在江苏省农产品质量安全监管部门进行了应用,取得较好效果,为我国农产品安全提供有效的监管手段。获国家发明专利授权31件,实用新型专利3件,转让专利3件;保藏杂交瘤细胞株13个;发表论文159 篇,其中SCI论文121篇,引用1147次;制定省级地方标准2项;研制快速检测产品31个,其中11个通过复核试验,20个产品进入商业化生产。获江苏省科技奖一等奖(2017年)、中华农业科技奖一等奖(2018年)和中国植物保护学会科技奖一等奖(2016 年)。
主要完成单位:
江苏省农业科学院、江苏省农业农村厅、南京农业大学、浙江大学、华南农业大学
主要完成人员:
刘贤金、刘凤权、张存政、王玉龙、李盼、刘贝贝、刘媛、刘鹏琰、李旭、万晓红、刁春友、吴琼、徐振林、王弘、孙远明、郭逸荣、朱国念、王鸣华、华修德、王利民