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Magnetic quantum dot based lateral flow assay biosensor for multiplex and sensitive detection of protein toxins in food samples

DOI:10.1016/j.bios.2019.111754 期刊:Biosensors and Bioelectronics 出版年份:2019 更新时间:2025-09-16 10:30:52
摘要: Protein toxins, such as botulinum neurotoxin type A (BoNT/A) and staphylococcal enterotoxin B (SEB), easily pollute food and water and are ultra-toxic to humans and animals, thus requiring a sensitive on-site detection method. In this study, we reported a novel lateral flow assay (LFA) strip on the basis of magnetic quantum dot nanoparticles (MagQD NPs) for sensitive and multiplex protein toxin detection in food samples. A new type of MagQD NP was prepared by fixing the dense carboxylated QDs on the surface of polyethyleneimine-modified Fe3O4 magnetic NPs (MNPs) and applied in LFA with the following functions: capture and enrich target toxins from sample solutions and serve as advanced fluorescent labels for the quantitative determination of targets on the strip. Through this strategy, the assay realized quantified BoNT/A and SEB detection in 30 min with the limits of detection of 2.52 and 2.86 pg/mL, respectively. The selectivity and the ability of quantitative analysis of the method were validated in real food samples, including milk and juice. This MagQD-LFA biosensor showed considerable potential as a point-of-care testing tool for the sensitive detection of trace toxins.
作者: Chongwen Wang,Rui Xiao,Shu Wang,Xingsheng Yang,Zikun Bai,Xinying Li,Zhen Rong,Beifen Shen,Shengqi Wang
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To develop a sensitive and multiplex protein toxin detection method in food samples using magnetic quantum dot nanoparticles (MagQD NPs) based lateral flow assay (LFA) strip.

The MagQD-based LFA strip is a simple, sensitive, and multichannel biosensor for BoNT/A and SEB detection, with LODs of 2.52 and 2.86 pg/mL, respectively. It shows great potential as a POCT tool for toxin detection in complex food matrices.

The study focuses on BoNT/A and SEB detection, and the applicability to other toxins requires further investigation. The stability of immuno-MagQD NPs at higher temperatures was noted as a limitation.

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