摘要
麻痹性贝类毒素（PSTs）是一类众所周知的强效神经毒素，它们可能在贝类体内积累，对食品安全和公共健康构成重大风险。为了保护消费者，贝类生产区域受到针对PST污染的监管监测计划的约束。然而，另一种强效神经毒素——河豚毒素（TTXs）目前尚未被纳入大多数欧盟国家的法规和常规监测方案中，尽管它们也可能在贝类体内积累并与PSTs共存。这尤其令人担忧，因为PSTs和TTXs具有相同的生物靶点和作用机制，因此具有相当的神经毒性风险。在这项工作中，我们介绍了一种自动膜片钳（APC）单细胞生物传感装置，作为一种毒理学生物分析工具，旨在满足同时检测这两种有害毒素组的需求。该生物传感器不仅能够检测石房蛤毒素（STX）和TTX，还能检测它们的毒性类似物。该方法实现了37 µg STX当量（equiv.）kg⁻¹的检测限，远低于当前800 µg STX当量（equiv.）kg⁻¹的法规限值。通过对70多个具有不同毒素谱型的样本进行分析，结果与参考方法的相关性表明，APC单细胞生物传感为同时监测PSTs和TTXs提供了一种稳健且综合性的工具。
引言
预计未来几十年全球对海产品的需求将增加，贝类在满足这一增长需求方面将发挥关键作用（联合国粮食及农业组织（FAO）2024年报告）。这种重要性不仅源于它们作为健康营养动物蛋白来源的价值（Venugopal和Gopakumar 2017），还源于其相对于其他食品生产系统更高的生产效率和较低的环境足迹（Esposito等人2026）。然而，贝类的滤食性使它们特别容易受到海洋毒素的影响，这些毒素可能在贝类组织中积累，对食品安全和公共健康构成重大风险（Reverté等人2023）。由摄入含有石房蛤毒素（STX）及其类似物的贝类引起的疾病之一是麻痹性贝类中毒（PSP）（Deng等人2025）。
在海洋生态系统中，PSTs的产生通常与亚历山大藻属（Alexandrium）、裸甲藻属（Gymnodinium）和火藻属（Pyrodinium）等有毒甲藻的有害藻华有关（Xu等人2026）。这些化合物的毒性源于它们对电压门控钠通道（VGSCs）的特异性阻断作用，而钠通道是参与动作电位产生和传播的关键细胞膜蛋白（Mackieh等人2021）。PSP的临床表现通常包括嘴唇、面部、手臂和腿部的感觉异常，以及共济失调、肌肉无力、恶心和呕吐。在不同地理区域还报告了更严重的症状，如头晕或眩晕、构音障碍、瘫痪和呼吸窘迫（Gribble等人2025）。PSP的管理主要是支持性的，旨在缓解症状；然而，如果不及时干预，这种情况可能是致命的（Temple和Hughes 2021）。为了保护公共健康，贝类生产区域受到严格的监管监测计划约束，当毒素浓度超过设定的安全阈值时，会实施捕捞禁令；对于PSTs，这一阈值是800 µg STX当量（equiv.）kg⁻¹（欧盟法规（EC）第853/2004号）。尽管这些监测策略在大幅减少全球PSP发病率方面取得了成效（Etheridge 2010），但河豚毒素（TTXs）在贝类中的出现可能会挑战这一现状。
历史上，TTXs一直被认为是河豚特有的毒素（Miyazawa和Noguchi 2021）。然而，由于它们的细菌起源（Magarlamov等人2017），它们也可以在其他海洋生物中找到（Bane等人2014），包括贝类（Biessy等人2019；Turner等人2015；Vlamis等人2015）。TTXs在贝类中的存在尤其令人担忧，因为与其他也在贝类中积累的毒素不同，TTX具有与PSTs相同的生物靶点和毒性机制（Mackieh等人2021）。事实上，TTX引起的症状与PSTs引起的症状非常相似（Katikou等人2022）。尽管这两种毒素对人类健康的危害相似（Finch等人2018），但在世界许多地区，贝类中的TTX并未受到与PSTs相同的监管监测要求。这种差异是问题所在，因为全球范围内越来越多地报告了PSTs和TTXs在贝类中的共存（Hwang等人1995；Jen等人2007, 2014；Dell’Aversano等人2019；Numano等人2019；Turner等人2020；Shingai等人2024）。在这些毒素共存的情景下，单一毒素的评估可能会低估食用受污染贝类所关联的总体神经毒性风险。因此，应考虑应用综合分析策略来同时监测PSTs和TTXs，以进行适当的食品安全评估。
开发用于同时检测海产品中PSTs和TTXs的免疫传感工具可能具有特别的意义。生物传感器表现出强大的性能，并且相比传统的仪器分析方法具有多个优势，包括不需要复杂的设备、中央实验室和专业人员，以及数据解释简单，便于快速的风险管理决策。在这方面，抗TTX抗体已显示出能够按毒性比例检测TTX类似物的能力（Reverté等人2026），支持它们适用于全面毒素检测。相比之下，抗STX抗体对某些有毒STX类似物的交叉反应性有限（Aballay-González等人2025），这构成了一个重大限制，因为这些有害化合物可能会逃过检测。在这种情况下，用于联合检测STX、TTX及其类似物的毒理学生物传感方法代表了一种有前景的替代方案，因为它们提供了对样本总体毒性的综合评估，捕捉了所有存在毒素的联合效应。
在这项工作中，我们介绍了一种自动膜片钳（APC）单细胞生物传感装置，作为用于同时检测贝类中PSTs和TTXs的生物分析工具。该生物传感方法基于通过测量毒素-通道相互作用导致的VGSC电流抑制来评估这些化合物的毒性效应。为了验证该系统，我们首先评估了其检测STX、TTX及其类似物的能力。然后，我们评估了贝类基质成分对毒素检测的影响，并实施了最小化干扰的策略。最后，将生物传感器应用于70多个受污染的贝类样本，包括确认存在PSTs和TTXs共存的样本，并将结果与参考仪器分析方法进行了对比。我们的主要目标是展示APC单细胞生物传感作为监测具有共同作用机制的毒素的综合工具的潜力。
材料与方法
毒素标准
STX及其类似物的认证参考标准，包括脱氨甲酰石房蛤毒素（dcSTX）、新石房蛤毒素（NEO）、脱氨甲酰新石房蛤毒素（dcNEO）、N-磺酰氨基戈尼亚毒素1和2（C1&2）、N-磺酰氨基戈尼亚毒素3和4（C3&4）、戈尼亚毒素1和4（GTX1&4）、戈尼亚毒素2和3（GTX2&3）、脱氨甲酰戈尼亚毒素2和3（dcGTX2&3）、戈尼亚毒素5（GTX5）和戈尼亚毒素6（GTX6），由CIFGA（西班牙卢戈）提供。TTX从Tocris Bioscience（英国布里斯托尔）购买，标准溶液以1%（v/v）的醋酸配制，浓度为1 mg mL⁻¹。
贝类样本和毒素提取
用于验证APC单细胞生物传感器的贝类样本包括双壳类（如牡蛎、贻贝、蛤蜊、剃刀蛤、象拔蚌和cockles）和腹足类（如海洋蜗牛），这些样本收集于2016年至2024年间，来自不同的欧洲国家（包括英国、荷兰和葡萄牙）以及墨西哥。所有样本均是在国家或欧盟支持的监测项目或研究框架内收集的，符合相关主管部门制定的伦理指南。样品到达实验室后，在–20°C下处理并储存，直至提取。对于双壳类，打开贝壳并收集所有软组织。对于腹足类，将其解剖，将其组织分为肉质部分（如脑神经节、足肌、外套膜、口/吻和唾液腺）和内脏部分（如肛门/直肠、消化腺、鳃、心脏、肠道、肾脏和胃）。
由于PSTs和TTXs都是亲水性毒素，因此对所有贝类样本采用了相同的提取方案（Campàs等人2020）。简要来说，将1克贝类组织称重放入试管中，并使用Ultra-Turrax搅拌器以最大速度进行匀浆。向每个试管中加入1毫升1%（v/v）的醋酸，然后以2500 rpm的速度涡旋5分钟。然后将试管放入沸水中加热10分钟，期间偶尔搅拌。冷却至室温后，在4°C下以2500 rpm离心5分钟，收集上清液。对于腹足类，还进行了额外的固相萃取（SPE）净化步骤（Pais等人2025）。过滤后，最终提取物相当于1000毫克组织当量的体积，储存在–20°C直至分析。
自动膜片钳（APC）单细胞生物传感器分析
使用APC单细胞生物传感装置分析贝类基于之前描述的用于检测河豚中TTX的协议（Nanion Technologies GmbH，德国慕尼黑）（Campàs等人2024）。简要来说，将浓度为100,000细胞/mL的Neuro-2a细胞悬浮液注入预先填充了内部溶液（50 mM CsCl、10 nM NaCl、60 mM CsF、20 nM EGTA、10 mM HEPES/CsOH，pH 7.2）和外部溶液（140 mM NaCl、4 mM KCl、1 mM MgCl2、2mM CaCl2、5 mM D-葡萄糖一水合物、10 mM HEPES/NaOH，pH 7.4）的硼硅酸盐芯片中。每个芯片孔由两个流体腔室（内部和外部）组成，通过一个小孔相互连接。通过施加–50 mbar的压力捕获单个细胞。细胞固定后，加入增强溶液（10 mM CaCl₂、10 mM MgCl₂，pH 7.4，渗透压302 mOsmol），并将膜电位设置为–100 mV。然后逐渐将负压从–50 mbar增加到–300 mbar，直到实现全细胞配置。通过形成稳定的千欧姆密封来确认成功的贴片，电阻超过1 GΩ。使用HEKA Elektronik（德国斯图加特）的EPC Quatro USB放大单元，在–100 mV下测量毒素作用40秒内的钠电流变化，该放大单元具有4探针配置，数据通过Patchmaster软件（Nanion Technologies GmbH，德国慕尼黑）实时控制和数字化。
对于生物传感器分析，毒素标准和样本按照相同的协议进行测试。在所有情况下，都在外部溶液中制备了十二个连续的1:2系列稀释液，并注入APC生物传感器。测试的最大浓度分别为STX 150 nM、TTX 150 nM，以及混合物实验中的75 nM STX + 75 nM TTX。对于STX类似物，测试的最大浓度分别为：dcSTX为3038 nM，NEO为101 nM，dcNEO为28,970 nM，C1&2为10,517 nM，C3&4为10,175 nM，GTX1&4为243 nM，GTX2&3为395 nM，dcGTX2&3为7096 nM，GTX5为26,361 nM，GTX6为12,647 nM。在研究贝类基质对钠电流的非特异性阻断作用时，测试的最高提取物浓度为1000 mg组织当量/mL⁻¹。在研究贝类基质对毒素-靶标相互作用的抑制作用时，准备了150 mM STX的十二个1:2系列稀释液，这些稀释液含有10 mg组织当量/mL⁻¹的空白贻贝、牡蛎和海蜗牛（肉和内脏）提取物。在样品分析中，每种提取物测试的最高贝类浓度为10 mg组织当量/mL⁻¹；必要时，进一步稀释样品提取物以确保定量。
使用APC生物传感器检测STX和TTX
通过使用APC单细胞生物传感设备监测Neuro-2a细胞中钠电流的抑制情况，评估了STX和TTX的单独和联合毒性。无论是单独测试还是以1:1摩尔比组合测试，这两种毒素都产生了相似的浓度依赖性抑制曲线（图1），显示出相同的半最大抑制浓度（IC50）和高度相似的工作范围（IC20 – IC80）。这些结果表明，在Neuro-2a细胞中，STX和TTX的毒性是等效的并且具有叠加效应。基于这一观察结果，本工作中采用了800 µg STX当量/kg的监管限值（欧盟法规（EC）第853/2004号）作为判断样品是否适合人类食用的阈值。
图1
此图像的替代文本可能是使用AI生成的。
TTX、STX以及1:1摩尔比TTX/STX混合物对Neuro-2a细胞中钠电流的抑制作用。生物传感器数据根据每个细胞的最大电流进行了标准化，并拟合到S型逻辑四参数模型。每个点代表平均值±标准偏差（n=4）。
STX和TTX类似物的毒性等效因子
通过使用APC单细胞生物传感设备监测Neuro-2a细胞中钠电流的抑制情况，评估了dcSTX、NEO、C1&2、C3&4、GTX1&4、GTX2&3、dcGTX2&3、GTX5和GTX6的单独毒性。然后，计算了毒性等效因子（TEFs），即STX的IC50值与每种STX类似物的IC50值之比。如图2所示，所有STX类似物都引起了Neuro-2a细胞中钠电流的浓度依赖性抑制。然而，它们的毒性强度并不等同于STX。在测试的STX类似物中，NEO的毒性最强（TEFAPC = 1.546），其次是GTX1&4、GTX2&3、dcSTX、dcGTX2&3、C1&2、GTX6和GTX5，它们的TEFAPC均小于1（表1）。
图2
此图像的替代文本可能是使用AI生成的。
PSTs和TTX对Neuro-2a细胞中钠电流的抑制作用。生物传感器数据根据每个细胞的最大电流进行了标准化，并拟合到S型逻辑四参数模型。每个点代表平均值±标准偏差（n=4）。
表1
从Neuro-2a细胞钠电流抑制曲线得出的PSTs和TTX的半最大抑制浓度（IC50）以及计算出的毒性等效因子（TEFs）。
表1
之前使用相同的APC单细胞生物传感器在Neuro-2a细胞中确定了TTX类似物的TEFAPC值（Reverté等人，2024年）。由于TTX和STX的毒性相当，因此使用STX代替TTX作为参考化合物不会改变之前确定的TEFAPC值。因此，TEFAPC值保持Reverté等人（2024年）报告的数值：11-norTTX-6(S)-ol为0.238，11-deoxyTTX为0.107，6,11-dideoxyTTX为0.035，5,11-dideoxyTTX为0.027，5,6,11-trideoxyTTX为0.001。这些结果表明，除了STX和TTX之外，生物传感器还可以检测到它们的毒性类似物。
评估贝类基质对APC记录的干扰
为了评估贝类基质成分对电压门控钠通道（VGSCs）的潜在非特异性阻断作用（即钠电流<80%），使用仪器分析技术确认不含PSTs和TTX的空白贻贝和牡蛎提取物对Neuro-2a细胞进行灌注。还评估了来自海蜗牛的肉和内脏组织的提取物。虽然确认肉提取物不含毒素，但没有可用的空白内脏提取物；因此，使用了含有微量TTX的内脏提取物。如图3所示，在贻贝样本中，贝类组织浓度高达16 mg/mL⁻¹（S45，钠电流为89%）和牡蛎样本中高达31 mg/mL⁻¹（S32，钠电流为86%）时，未观察到基质效应。对于海蜗牛，无论是肉（S66，钠电流为95%）还是内脏（S64，钠电流为83%）样本，在16 mg/mL⁻¹的浓度下均未观察到基质效应。基于这些观察结果，我们确定保守的贝类组织浓度为10 mg/mL⁻¹不应引起Neuro-2a细胞中钠电流的任何非特异性阻断。因此，所有贝类样本在分析前应至少稀释200倍以避免假阳性结果。
图3
此图像的替代文本可能是使用AI生成的。
贻贝、牡蛎和海蜗牛（肉和内脏）提取物对Neuro-2a细胞中钠电流的非特异性抑制作用。生物传感器数据根据每个细胞的最大电流进行了标准化。每个条形代表平均值±标准偏差（n=4）。
为了评估贝类基质成分是否影响毒素与VGSC的结合，将相同浓度的贻贝、牡蛎和海蜗牛肉和内脏提取物加入到含有不同STX浓度的溶液中，并构建了剂量-反应曲线。如图4所示，在贻贝、牡蛎和海蜗牛基质存在的情况下获得的STX浓度-反应曲线与在缓冲液中制备的STX曲线相比偏差很小，毒素回收率在84%到106%之间。这些结果表明，在指定条件下，贝类基质成分不会显著阻碍毒素-靶标的相互作用，因此，通过在组织当量浓度为10 mg/mL⁻¹或更低的情况下分析样品，生物传感器不仅可以避免假阳性结果，还可以避免假阴性结果。
图4
此图像的替代文本可能是使用AI生成的。
在贝类组织浓度为10 mg/mL⁻¹的情况下，STX在贻贝、牡蛎和海蜗牛（肉和内脏）基质存在时对Neuro-2a细胞中钠电流的抑制作用。生物传感器数据根据每个细胞的最大电流进行了标准化，并拟合到S型逻辑四参数模型。每个点代表平均值±标准偏差（n=4）。
在评估了基质效应之后，并且为了将引入系统的贝类基质量限制在10 mg/mL⁻¹以最小化基质引起的干扰，生物传感器达到了检测限（LOD），定义为空白值的三个标准偏差，为11 µg STX当量/kg，以及定量限（LOQ），定义为空白值的十个标准偏差，为37 µg STX当量/kg。基于这些分析参数，并考虑到STX和TTX在Neuro-2a细胞中表现出相似的毒性，APC单细胞生物传感器显示出足够的灵敏度，能够在提出的800 µg STX当量/kg的阈值下检测到PSTs和TTX。
使用APC生物传感器分析贝类样本
作为实验室内部验证试验的一部分，使用APC单细胞生物传感设备分析了来自欧洲多个地区和墨西哥的73个贝类样本。结果分别列在表2、3、4和5中。这些表格还包括了之前使用仪器技术（即液相色谱-质谱联用（LC-MS/MS）或液相色谱-高分辨率质谱联用（LC-HRMS）（Turner等人，2020年；Alkassar等人，2024b年；Pais等人，2025年）分析的贝类样本的分析数据。相应的TEFs被用来与生物传感器响应进行比较。牡蛎是最丰富的贝类类型（n=40，S01–S40；表2），其次是贻贝（n=14，S41–S54；表3）和海蜗牛（n=14，S55–S68；表4）。其余样本较少，包括蛤蜊（n=2，S69和S71）、扇贝（n=1，S70）、竹蛏（n=1，S72）和 razor clams（n=1，S73）（表5）。在不同组中，海蜗牛的内脏显示出最高的毒性，毒素含量范围从1075到17,794 µg STX当量/kg。相比之下，牡蛎（37–1003 µg STX当量/kg）、贻贝（350–4032 µg STX当量/kg）和其他贝类物种（122–1365 µg STX当量/kg）的毒素含量处于可比范围内，并且明显低于海蜗牛。
表2
使用APC单细胞生物传感器和LC-MS/MS确定的牡蛎样本中PSTs/TTX的浓度。
表3
使用APC单细胞生物传感器和LC-MS/MS确定的贻贝样本中PSTs/TTX的浓度。
表4
使用APC单细胞生物传感器和LC-HRMS确定的海蜗牛中PSTs/TTX的浓度。
表5
使用APC单细胞生物传感器和LC-MS/MS确定的蛤蜊、扇贝、竹蛏和 razor clams中PSTs/TTX的浓度。
表2中的阳性生物传感器结果与使用仪器技术获得的结果进行了比较，后者是分析海洋毒素的金标准方法。如图5所示，使用生物传感器确定的毒素浓度与使用APC单细胞生物传感设备计算的相应TEF值后通过仪器分析技术获得的毒素浓度有很好的相关性（R=0.9985），尽管LC-MS/MS和LC-HRMS分析是在不同的实验室中使用不同的协议进行的。
图5
此图像的替代文本可能是使用AI生成的。
使用APC单细胞生物传感器和仪器分析技术获得的数据相关性。从线性回归调整得出的斜率（a）和相关系数（R）。
讨论
当前毒素监测法规中考虑的单毒素评估可能不足以保护人类健康，因为当PSTs和TTX共存时，它们可能会低估摄入受污染贝类的整体神经毒性风险。因此，应考虑应用综合分析策略来同时监测PSTs和TTX，以进行适当的食品安全评估。为了满足这一日益增长的需求，我们提出了一种单细胞APC生物传感设备，作为同时检测贝类中PSTs和TTX的有前景的生物分析工具。在Neuro-2a细胞中，STX和TTX对钠电流的抑制作用是等效的并且具有叠加效应。这些结果与Finch等人（2018年）的观察结果一致，他们报告称STX和TTX通过喂食给小鼠时表现出相同的毒性。由于TTX和STX的毒性是等效的并且具有叠加效应，因此任一毒素都可以作为生物传感器响应的定量参考。实际上，生物传感器对这两种毒素化合物表现出相同的敏感性。根据科学意见，建议将TTX纳入PSTs组（Finch等人，2018年），因此选择STX作为参考化合物。在本工作中，采用了800 µg STX当量/kg的监管限值（欧盟法规（EC）第853/2004号）作为判断样品是否适合人类食用的阈值。然而，应该注意的是，鉴于生物传感器实现的优异LOD和LOQ，该系统可以很容易地适应未来可能的监管限值和/或安全标准的变更。
除了STX和TTX之外，还评估了单细胞APC生物传感器检测毒素类似物的能力。总体而言，本工作中观察到的PSTs的毒性与EFSA（EFSA，2009年）提出的毒性一致，尽管也注意到一些差异。例如，EFSA将dcSTX分类为与STX同等毒性，但在本工作中其TEFAPC为0.029。这种差异之前已有报道（Alkassar等人，2024a年；Alonso等人，2016年），这可能是由于用于确定TEFs的不同毒理学模型中VGSC亚型的表达差异所致（Alonso等人，2016年）。另一个差异涉及NEO，EFSA也将其分类为与STX同等毒性，但在本工作中显示出更高的毒性（TEFAPC = 1.546）。相比之下，GTX2&3、dcGTX2&3、GTX5和GTX6在本研究中的TEFAPC值略低于欧洲食品安全局（EFSA）提出的数值。需要注意的是，TEF值可能会因所使用的毒素标准、分析或生物测定技术、轻微的实验方案差异以及实验室间的固有变异性而有所不同。因此，TEF值不应被视为普遍适用的常数，这突显了继续评估毒素类似物毒理特性的必要性。与此一致，联合国粮食及农业组织（FAO）/世界卫生组织（WHO）的一份报告提出了几种STX类似物的修订TEF值，认为dcSTX的毒性较低，而NEO的毒性较高（FAO/WHO，2016年），这与本研究的观察结果一致。从STX类似物的分子结构来看，可以推断R4位置的取代基对PSTs在Neuro-2a细胞中的毒性起着关键作用。在R4位置含有氨基甲酰基的类似物（即STX、NEO、GTX1&4和GTX2&3）的毒性高于含有N-磺氨基甲酰基（即GTX5、GTX6、C1&2和C3&4）或羟基（即dcSTX和dcGTX2&3）的类似物。相比之下，R1-R3位置的取代基对整体毒性的影响较为温和，但仍具有功能性。例如，NEO相对于STX的更高毒性表明，在R1位置引入羟基可能通过调节分子在VGSC结合位点的取向或稳定性来增强毒素的效力。关于TTX类似物，它们之前也是使用本研究中应用的相同APC单细胞生物传感器在Neuro-2a细胞中测定的（Reverté等人，2024年）。由于TTX和STX的毒性相当，使用STX代替TTX作为参考化合物不会改变之前确定的TTX类似物的TEFAPC值。因此，TEFAPC值仍保持Reverté等人（2024年）报告的数值。这些结果表明，除了STX和TTX之外，该生物传感器还可以检测到它们的毒性类似物，从而提供样本中所有毒素类似物个体毒性的综合响应。然而，这只有在贝类基质成分不影响检测的情况下才成立。贝类基质成分可能通过非特异性阻断VGSCs（即物理孔道阻塞）以及影响其他细胞结构或代谢过程来间接影响钠电流的记录，从而可能产生假阳性结果。在不含毒素的样本中，虽然存在基质但PSTs和TTXs不存在，这种干扰可能导致假阳性结果。总体而言，不同类型贝类之间的基质效应相当。然而，需要强调的是，腹足类样本需要进行SPE净化步骤以减少基质干扰。这是必要的，因为已知海蜗牛的基质效应比贻贝或牡蛎更强（Han等人，2023年）。基于这些结果，并考虑到基质效应可能因贝类种类和/或样本而异（Campàs等人，2020年），我们确定保守的贝类组织浓度为10 mg/mL⁻¹不应在Neuro-2a细胞中引起任何非特异性钠电流阻断。因此，所有贝类样本在分析前应至少稀释200倍以避免假阳性结果。除了非特异性阻断外，贝类基质成分还可能阻碍PSTs或TTXs与其在VGSCs中的结合位点结合，导致假阴性结果。然而，观察到的良好回收率表明，通过在组织等效浓度为10 mg/mL⁻¹或更低的条件下分析样本，生物传感器不仅可以避免假阳性结果，还可以避免假阴性结果。
为了验证单细胞APC生物传感设备，作为实验室内部验证试验的一部分，分析了来自欧洲多个地区和墨西哥的73个贝类样本。样本包括牡蛎、贻贝、海蜗牛、蛤蜊、扇贝、河蚌和剃刀蛤。总体而言，不同贝类组中的毒素含量处于相似范围内，但远低于海蜗牛中的含量。所有海蜗牛样本都属于Charonia lampas物种，该物种是欧洲首例与贝类相关的TTX中毒事件的记录来源（Rodríguez等人，2008年；Fernández-Ortega等人，2010年）。在该物种中，最高的毒素水平与河豚中的报告水平相当（Alkassar等人，2023年；Reverté等人，2024年），主要存在于内脏组织中。一些作者建议，如在日本对河豚所做的那样（Katikou等人，2022年），去除内脏部分可以降低中毒风险（Pais等人，2025年）。然而，这种处理技术上具有挑战性，并可能导致其他组织的交叉污染。关于其他贝类物种，尽管毒素水平远低于海蜗牛中的水平，但仍然不可忽视，这突显了需要对所有贝类群体进行持续监测和风险评估的必要性。重要的是，在应用相应的TEF值后，APC和参考分析技术之间获得了良好的一致性，表明该生物传感器能够可靠且准确地估计样本的整体毒理学风险。
总体而言，根据APC生物传感器的结果，十个样本（S01、S41、S42、S43、S55、S56、S57、S58、S59和S69）的毒素含量超过了800 µg STX equiv. kg⁻¹的安全阈值，因此被认为不适合人类食用（欧盟法规（EC）第853/2004号）。然而，如果仅针对PSTs进行评估，只有五个样本（S01、S41、S42、S43和S69）会被认为是危及生命的，而其余五个样本（S55、S56、S57、S58和S59）会被归类为安全。在这种特定情况下，根据仪器分析结果，这种差异是由于样本中存在TTX而非PSTs。然而，由于在其他样本（S01、S42、S43、S69、S71和S72）中也观察到了PSTs和TTX的共存，因此不应排除叠加毒性的可能性。这强调了在官方PST监测中包含TTX的重要性，以确保准确的风险评估和有效的公共卫生保护。
在这项工作中，我们介绍了一种先进的APC单细胞生物传感设备，用于同时检测贝类中的PSTs和TTXs。该生物传感器不仅能检测到原始的STX和TTX，还能检测到它们的多种毒性类似物，从而提供样本整体毒性的综合评估。此外，使用统一的方案共同提取PSTs和TTXs以及最小化的基质相关干扰，大大简化了整个分析过程。这种高通量生物传感平台非常适合于分散式实验室的常规毒素监测，因为整个分析工作流程完全自动化，使得系统用户友好且适合非专业人员操作。尽管APC设备的购置和维护成本与LC-MS/MS、LC-HRMS或HPLC-FLD等先进仪器技术相当，但所提出的方法在常规分析中更具成本效益。数据解释更为直接，该方法不需要高度专业化的知识。与其他毒理学方法（如传统的基于细胞的测定方法）相比，APC生物传感器提供了更快的周转时间、更高的标准化程度和完全自动化，进一步支持其在专业人员有限的实验室中的实施。
在对70多个具有不同PST/TTX谱型的受污染贝类样本进行验证后，该生物传感器显示出作为毒素监测综合方法的强大潜力，有助于食品安全和公共卫生保护。重要的是，当前的欧盟PST测定参考方法无法检测TTXs。因此，实施能够同时检测这两种毒素组的互补或替代方法（如本工作中提出的方法）将大大加强官方控制程序并提高消费者保护。
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