近日，课题组在基于电化学生物传感器检测棘冠海星（Crown-of-Thorns Starfish, CoTS）eDNA方面取得最新研究进展，并以题“Ultrasensitive and on-site eDNA detection for the monitoring of crown-of-thorns starfish densities at the pre-outbreak stage using an electrochemical biosensor”发表在传感器领域国际权威TOP期刊 Biosensors and Bioelectronics（IF=12.545/Q1）上，该工作主要由硕士研究生徐家荣在导师王丽伟副教授指导下完成。广西大学南海珊瑚礁研究广西实验室为第一完成单位，导师王丽伟副教授为第一作者，余克服教授为通讯作者。
CoTS作为珊瑚的捕食者，其分布密度的增大导致珊瑚的白化率显著上升，致使珊瑚的死亡，从根本上改变了珊瑚礁及其生物群落的结构，对海洋生态系统的稳定性会造成不可逆影响。因此，对CoTS的监测工作可为后续治理工作的开展提供数据基础。目前国际上针对长棘海星示踪与定量评估的技术，主要是通过ROV(遥控无人潜水器)和人工潜水调查，不但费时费力，难以全面覆盖大面积的珊瑚礁区域，容易忽略长棘海星幼体，难以做到准确示踪水体中CoTS的信息。eDNA技术作为分析特定区域中物种丰度和群落分布的手段，可用于监控CoTS的时空动态情况。电化学DNA生物传感器由于其低成本、高特异性、可移植性和低检测限（LOD）等特性，被认为是理想的检测eDNA的方法，可根据寡核苷酸探针与目标DNA杂交前后的电化学信号变化来实现对目标DNA检测。本研究利用环境DNA (eDNA) 对物种高灵敏性的指征特性，结合电化学生物传感技术的便捷、高效、低成本和高特异性等优点，首次构建了长棘海星eDNA生物传感平台；通过与ddPCR检测技术的比对，证明了该传感平台在长棘海星eDNA检测中具有很高的准确性
本文通过在MoO2/C电极材料表面附加高度特异性的寡核苷酸探针，研发出一种高效的电化学DNA生物传感器，并开展DNA检测工作。该传感器对模拟CoTS DNA的检测限LOD=0.147ng/mL，并验证了该生物传感器的可行性。将生物传感器对CoTS gDNA的检测结果与超微分光光度计和ddPCR的进行比较，发现不同方法的结果间没有显著差异，验证了该生物传感器的准确性。现场海水样本的检测结果与水下生态调查结果一致，说明了所构建的传感器具有很好的可靠性和准确性，能够满足在CoTS爆发前现场监测条件。
该项目得到了国家自然科学基金（No.42030502,42090041） ，广西自然科学基金重点项目(No. 2020GXnSFDA297015) ，中国广西壮族自治区自然科学基金（No. 2022GXnsfaa035565，2020GXnSFBA297019）。感谢中国三沙生态环境项目（No.20200675）和三沙航迹海洋珊瑚礁保护研究所帮助收集棘冠海星标本。感谢LetPub（www.LetPub.com）在编写本手稿过程中提供的语言帮助。
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.bios.2023.115265