青岛能源所实现20纳米聚苯乙烯纳米塑料快速检测

2026/2/5 10:22:55 13755: 来源：中国科学院青岛能源所

摘要：青岛能源所蛋白质材料研究组立足前期研究基础，开发出一种基于纳米抗体与分裂荧光素酶技术的均相免疫分析方法，成功实现对20纳米聚苯乙烯纳米塑料的高灵敏、快速定量检测。

　　【仪表网研发快讯】随着塑料污染的全球化蔓延，纳米塑料(粒径<1 μm)因其广泛存在且难以检测，对生态系统与人类健康构成严峻威胁。现有检测方法多依赖昂贵精密仪器，且需复杂的样品预处理流程，难以满足现场快速、规模化监测的实际需求。传统纳米塑料检测技术也面临检测尺寸受限、操作复杂、耗时较长等瓶颈，严重制约了现场快速筛查与大规模监测工作的推进。

　　针对上述问题，青岛能源所蛋白质材料研究组立足前期研究基础，依托筛选获得的高亲和力聚苯乙烯结合纳米抗体B2，构建融合分裂型纳米荧光素酶亚基(SmBiT/LgBiT)的双功能探针，开发出一种基于纳米抗体与分裂荧光素酶技术的均相免疫分析方法，成功实现对20纳米聚苯乙烯纳米塑料的高灵敏、快速定量检测。其核心原理为当分别标记SmBiT和LgBiT的B2探针同时结合在同一纳米塑料表面时，分裂的荧光素酶亚基发生互补重构，产生可定量检测的发光信号，以此实现对目标纳米塑料的精准识别与定量分析，为环境纳米塑料污染溯源、风险评估与监管决策提供了重要技术支撑。

　　该技术的核心创新点在于将纳米抗体的高特异性识别优势与荧光素酶片段互补的信号放大机制有机结合，相较于传统检测技术，具备三大显著优势：一是超小尺寸检测能力突出，可精准识别低至20纳米的聚苯乙烯纳米塑料，打破了传统技术的检测尺寸局限；二是操作简便、检测高效，无需专业检测设备及样品富集、纯化等复杂预处理步骤，仅需10-20 μL微量样品即可直接开展检测，将传统检测数小时至数天的周期大幅缩短至5-10分钟，真正实现“快速检测”；三是特异性强、兼容性佳，借助纳米抗体介导的特异性识别作用，可有效规避与PMMA、PET等其他类型塑料的交叉反应，同时能够适配水体、土壤等多种环境基质及各类实际产品的检测场景，适用范围广泛，为纳米塑料污染监测提供了全新技术路径。

　　相关研究成果发表于环境科学与工程领域TOP期刊Journal of Hazardous Materials，博士研究生邓洋为论文第一作者，刘文帅副研究员、年锐研究员为通讯作者。本研究得到山东省自然科学基金、QIBEBT国际合作项目的支持。