本站讯 近日，中国海洋大学海洋生物遗传学与育种教育部重点实验室-方宗熙海洋生物进化与发育研究中心、中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室联合海南大学热带生物资源教育部重点实验室在水环境DNA（eDNA）检测领域取得新进展。相关研究成果于8月31日以题为“Enhancing aquatic ecosystem environmental DNA capture, preservation and analysis with magnetic spiky silica nanoparticles” （利用磁性尖刺状二氧化硅纳米颗粒实现水环境DNA的高效捕获、稳定保存及精准分析）的研究论文形式，在线发表于Springer Nature旗下著名学术期刊Communications Earth & Environment（《通讯·地球与环境》）。

环境DNA检测分析技术正深刻改变水生生态系统的监测方式，但其大规模应用常受限于成本高昂、效率较低且难以标准化的环境DNA富集提取方法。针对这一瓶颈，研究团队成功开发出一种基于工程化磁性表面尖刺状二氧化硅纳米颗粒的创新解决方案。该材料具备高比表面积、形貌与孔隙大小可调的氨基修饰尖刺状二氧化硅壳层，并带有磁性内核，能够在不依赖复杂实验室设备的情况下，直接从水样中高效捕获与纯化环境DNA。

图1.磁性表面尖刺状二氧化硅纳米颗粒合成步骤及标准化水环境DNA提取流程

实验表明，优化后的工作流程在eDNA得率、纯度及片段回收完整性方面大幅领先于市售商业化试剂盒，同时支持在室温下保存DNA，极大便利了样品的运输与存储。此外，该方法兼容主流eDNA检测技术，为水生生态系统的大规模、低成本、标准化监测提供了一种可广泛推广且经济高效的实用工具。

中国海洋大学王玮教授、仇萌教授，海南大学李俪博士为该论文的共同通讯作者，中国海洋大学硕士研究生王煜炜、郑卫强，海南大学张雪博士为共同第一作者。中国海洋大学刘伟治教授、海南大学王鑫教授、山东省青岛生态环境监测中心刘旭东高级工程师、崔文连高级工程师对本研究亦有重要贡献。研究工作获得了国家重点研发计划、国家自然科学基金、山东省自然科学基金、山东省泰山学者工程、中国海洋大学中央高校基本科研业务费等项目资助。

文章链接：https://www.nature.com/articles/s43247-026-03870-9