Animal Feed
Core-shell-shell up-conversion nanoparticles-based fluorescence immunochromatographic assay for simultaneous quantitative detection of aflatoxin B(1) and fumonisin B(1) in pet food
Core-shell-shell up-conversion nanoparticles-based fluorescence immunochromatographic assay for simultaneous quantitative detection of aflatoxin B(1) and fumonisin B(1) in pet food
- 저자: Zheng X; Zhao X; Zhang Y; Wang J; Zhong Y; Zhu J
- 출처: - (2026)
- DOI/링크: https://doi.org/10.1007/s00604-026-07944-5
- 연구 계열: Topics/Animal Feed
- 정리일: 2026-08-26
TL;DR
Core-shell-shell 업-컨버전 나노입자 기반 형광 면역크로마토그래피 검사법(CSS-UCNPs-dICA)을 개발하여 애완동물 사료에서 아플라톡신 B1과 푸모니신 B1을 동시에 신속하게 검출할 수 있다. 이 방법은 콜로이드 금 기반 면역크로마토그래피 대비 20배 향상된 감도를 보이며 현장 검사에 적합하다.
1. 연구 배경 및 동기
- 다루는 문제: 애완동물 사료에서 아플라톡신 B1(AFB1)과 푸모니신 B1(FB1)의 동시 검출이 필요하다. Core-shell-shell 업-컨버전 나노입자는 우수한 발광 특성을 가지고 있다.
- 기존의 공백 / 왜 필요한가: 기존 콜로이드 금 기반 면역크로마토그래피는 감도가 낮아 더 민감한 검출 방법이 필요하다.
2. 관련 연구
- 기존 연구 흐름: 면역크로마토그래피 기술과 업-컨버전 나노입자를 활용한 형광 검출 연구가 진행되어 왔다.
- 이 논문의 위치: 이 논문은 CSS-UCNPs를 면역크로마토그래피에 적용하여 AFB1과 FB1의 동시 정량 검출을 구현하고, 다중 불순물 흡착 정제 전처리를 결합하여 실제 애완동물 사료 샘플에서의 실용성을 입증했다.
3. 핵심 기여
- Core-shell-shell 업-컨버전 나노입자 기반 이중채널 형광 면역크로마토그래피 검사법 개발
- AFB1 0.025 ng/mL, FB1 0.25 ng/mL의 높은 감도 달성(콜로이드 금 대비 20배 향상)
- 애완동물 사료 샘플에서 97.69%-105.26% 회수율 달성 및 LC-MS/MS와의 일치성 확인
- 현장 신속 검사용 실용적 도구로서의 가능성 입증
4. 제안 방법론
- 전체 접근 논리: CSS-UCNPs의 우수한 발광 특성을 활용하여 면역크로마토그래피 검사법을 설계하고, 다중 불순물 흡착 정제 전처리를 통해 애완동물 사료 샘플에서 AFB1과 FB1을 동시에 검출한다.
- 단계:
- 다중 불순물 흡착 정제(MIA) 전처리 수행
- Core-shell-shell 업-컨버전 나노입자 기반 이중채널 형광 면역크로마토그래피 검사 실시
- 스파이킹 실험을 통한 회수율 검증
- LC-MS/MS 분석과의 비교 검증
5. 실험 설정
| 항목 | 내용 |
|---|---|
| 대상/재료 | 애완동물 사료 샘플(자연 오염 및 스파이킹 샘플) |
| 처리 조건 | 아플라톡신 B1(AFB1)과 푸모니신 B1(FB1) 검출 |
| 대조군 | LC-MS/MS 분석 결과와의 비교 |
| 측정 방법 | 검출 한계(LOD), 회수율, 형광 신호 강도 |
6. 실험 결과 분석
| 지표 | 변화(Δ) | 조건 · 유의성 |
|---|---|---|
| AFB1 검출 한계(LOD) | 0.025 ng/mL | 콜로이드 금 기반 방법 대비 20배 향상 |
| FB1 검출 한계(LOD) | 0.25 ng/mL | 콜로이드 금 기반 방법 대비 20배 향상 |
| AFB1 회수율 | 97.69%-104.66% | 애완동물 사료 스파이킹 실험 |
| FB1 회수율 | 97.68%-105.26% | 애완동물 사료 스파이킹 실험 |
| 결과 일치성 | LC-MS/MS 분석과 일치 | 자연 오염 애완동물 사료 샘플 |
제안 기전(인과 사슬):
CSS-UCNPs의 우수한 발광 특성 → 높은 신호-대-잡음비 → 높은 감도의 형광 검출 → 동시 정량 검출 가능
7. 비판적 평가
강점
- Core-shell-shell 구조의 업-컨버전 나노입자로 인한 우수한 발광 특성과 높은 감도
- 다중 불순물 흡착 정제 전처리를 통한 효과적인 샘플 정제
- LC-MS/MS와의 일치성으로 입증된 높은 신뢰성과 실용성
한계 · 의문
- 초록에서 구체적인 기술적 한계나 적용 범위의 제한이 명시되지 않음
- 다른 오염물질이나 매트릭스에 대한 특이성 검증 정보 부재
8. 향후 연구 방향
- 다른 곡물 기반 식품이나 동물 사료에 대한 적용 확대
- 다중 오염물질 동시 검출로의 확장
- 현장 적용을 위한 휴대용 장비 개발
9. 결론
CSS-UCNPs 기반 이중채널 형광 면역크로마토그래피 검사법은 애완동물 사료에서 AFB1과 FB1의 동시 신속 검출을 위한 유망한 도구이다. 높은 감도, 우수한 회수율, LC-MS/MS와의 일치성으로 현장 대규모 선별 검사에 실용적 가치를 가진다.
Keywords
up-conversion nanoparticles, fluorescence immunochromatography, aflatoxin B1, fumonisin B1, pet food, simultaneous detection, core-shell-shell structure, rapid detection