我国海水养殖业的快速发展。然而，气候变化和环境污染等因素导致的海洋弧菌病害频发已成为制约产业可持续发展的关键因素。鳗弧菌（Vibrio anguillarum）因其快速传播和高毒力特性，可感染大菱鲆、大西洋鲑等多种重要水产鱼类，常造成重大经济损失[1-3]。当前，养殖水体或鱼体组织中鳗弧菌检测主要依赖第三方检测机构进行细菌培养和聚合酶链式反应（PCR），耗时长、成本高，且难以在现场实施[4, 5]。一线养殖场急需一种快速、便携且成本低廉的检测手段，以实现对鳗弧菌等海洋弧菌侵染的早期预警和及时干预[6-8]。
图1. 利用纳米探针增强Nano-LAMP方法示意图，用于鳗弧菌感染大菱鲆的快速可视化检测。
针对上述问题，进化所可持续生物材料实验室在探针简易化制备和弧菌可视化检测方面取得重要进展，构建了一套完整的水产病原快速可视化检测新技术。一方面，以快速、低成本合成路径创制了“速成”核酸纳米探针，操作简单、快速（数分钟）且成本远低于其他同类探针，大幅降低了纳米探针应用门槛。另一方面，将上述探针，与环介导等温扩增（LAMP）技术结合，创建了可视化LAMP检测（Nano-LAMP）平台（图1），成果发表在Marine Life Science & Technology。
图2. Nano-LAMP高特异性检测机制及其与荧光PCR或LAMP的对比示意图。
研究创新点在于：（1）特异性强。纳米探针依靠表面核酸序列，特异性识别鳗弧菌基因序列，有效避免PCR或LAMP检测中常见的假阳性（图2）。（2）速度快、操作简单。针对鳗弧菌等靶标，从加样到肉眼判读，仅需20分钟；全程只需一个恒温加热装置，无需复杂仪器和专业实验室，非常适合养殖场、加工车间、口岸及市场等现场（表1）。（3）结果直观。通过纳米探针聚集导致的颜色变化，实现无需仪器的裸眼判读；检测限低至89 CFU/mL，与qPCR相当，可实现病原菌感染的早期预警。
表1. 本方法与常用检测方法的比较。
比较内容 | qPCR | LAMP | Nano-LAMP |
检测时间 | ~1.5 h | ~45 min | ~20 min |
检测条件 | 循环变温 | 恒温 | 恒温 |
检测方式 | 荧光 | 荧光 | 比色 |
检测成本 | ~5元/样 | ~7元/样 | ~3.5元/样 |
使用场景 | 实验室 | 实验室 | 现场检测 |
该论文的通讯作者为王国庆教授，共同第一作者为博士生刘丰、硕士毕业生芦梦涵。中国海洋大学玄冠华老师、青岛科技大学王晓琨老师、中国热带农业科学院热带生物技术研究所胡永华、宁波大学张卫卫老师、世宗大学Soon-Mi Shim老师和韩国庆尚国立大学Jiin Jung老师对本文也有重要贡献。研究由国家自然科学基金等项目资助。
原文链接及其他相关论文成果：
https://link.springer.com/article/10.1007/s42995-026-00363-8
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/bm/d5bm00022j
参考文献
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[8] Zhang X, Tian Y, Shi Y, et al. Naked-eye LAMP assay of M. tuberculosis in sputum by in situ Au nanoprobe identification: For the in vitro diagnostics of tuberculosis[J]. ACS Infectious Diseases, 2024, 10(8): 2668-2678.
