核心提示： 智利康塞普西翁大学研究团队成功开发了一种基于斑马鱼幼虫运动行为的新型生物检测方法（ZebraBioTox），该方法利用先进的WMicrotracker®红外微光束运动检测系统，实现了对麻痹性（PSP）和遗忘性（ASP）生物毒素的高灵敏、自动化检测，为环境安全监测和水产品安全提供了强有力的互补工具。相关成果已发表于国际知名期刊《International Journal of Molecular Sciences》。

背景：

有害藻华（HABs）事件的全球性增加，对食品安全和水生生态系统构成严重威胁。传统的麻痹性贝类毒素（PSP）检测方法，如小鼠生物检测法（MBA）存在伦理争议，而高效液相色谱荧光检测法（HPLC/FLD）则成本高昂且需要专业人员操作。开发更易获取、灵敏且符合伦理的检测技术迫在眉睫。

技术突破：WMicrotracker®的核心作用

在本项研究中，WMicrotracker® ONE设备（PhylumTech, Argentina） 扮演了核心角色。该设备基于红外（IR）微光束散射原理，能够实时、自动化地记录96孔板中单个或多个斑马鱼幼虫的自发运动（Locomotor Activity, LMA）。这种非侵入式的检测方式，消除了人工观察的偏差，显著提高了数据的客观性和可重复性。

应用与验证：精准捕捉神经毒素效应

研究团队利用WMicrotracker®，结合优化的实验条件（如选用5日龄幼虫、小体积孵育、个体测试），对斑马鱼幼虫暴露于不同浓度的纯品毒素（如石房蛤毒素STX、软骨藻酸DA）后的运动变化进行了精确量化：

1.麻痹性毒素（PSP如STX）： WMicrotracker®成功检测到毒素引起的LMA显著下降，呈剂量和时间依赖性。例如，0.8μg/mL STX在1小时内即可显著抑制运动，而0.2μg/mL STX在5小时暴露后效应显著。该方法对STX的平均最低可见效应浓度（LOEC）低至约0.26μg/mL（暴露10小时）。

2.遗忘性毒素（ASP如DA）： 与麻痹效应相反，WMicrotracker®清晰记录到DA诱导的幼虫运动亢进（Hyperactivity）。在黑暗条件下，低至10μg/mL的DA即可引发显著的LMA增加。这表明该设备同样适用于检测具有兴奋性神经毒性的物质。

优势与价值：

• 高灵敏度与特异性： WMicrotracker®自动化LMA检测结合研究人员手动评估的补充响应（如触碰反应、身体平衡），使得ZebraBioTox检测方法对PSP的检测阈值达到0.1-0.2 μg/mL STX当量，对DA的检测阈值为10 μg/mL，灵敏度足以满足环境监测和食品安全筛查需求。

• 高通量、低成本： 基于96孔板设计，仅需少量样品（50-100μL孵育体积）和实验动物（每个处理组11只幼虫），大大降低了测试成本，尤其适合昂贵或稀缺样品的初步筛查。

• 自动化、客观化： 消除了人工观察的主观性，提供实时、定量的运动数据。

• 符合3R原则： 使用斑马鱼胚胎/幼虫替代哺乳动物（如小鼠生物检测法），更符合动物福利伦理。

• 快速便捷： 急性暴露测试周期仅需24小时（其中核心LMA记录通常为4-10小时），效率高。

应用前景：

该研究的主要作者之一，Alejandra Llanos-Rivera教授指出：“WMicrotracker®设备是我们成功建立ZebraBioTox生物检测法的关键技术支撑。其自动化和高灵敏度的特性，使得这种方法有潜力成为官方检测方法（如HPLC）的重要补充工具，用于环境水体、饮用水源、水产品中神经毒性生物毒素的快速筛查和预警。” 随着全球气候变化导致的有害藻华事件增多，此类高效、经济的生物监测技术需求将日益迫切。

关于WMicrotracker®:

WMicrotracker® ONE是由PhylumTech公司开发的一款专为高通量筛选设计的小型动物活动自动检测仪。其基于红外微光束技术，广泛应用于药物筛选、毒理学研究、行为遗传学等领域，尤其适用于斑马鱼、线虫等模式生物。

论文信息：

De la Paz, J.F.; Zambrano, N.O.; Ortiz, F.C.; Llanos-Rivera, A. A New Bioassay for the Detection of Paralytic and Amnesic Biotoxins Based on Motor Behavior Impairments of Zebrafish Larvae. Int. J. Mol. Sci. 2023, 24, 7466.

doi.org/10.3390/ijms24087466

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