電化學(xué)適體傳感器是同時檢測農(nóng)產(chǎn)品和食品中有害農(nóng)藥殘留的有效工具。本研究巧妙地設(shè)計了一種基于雙信號放大策略的電化學(xué)適體傳感器，可同時檢測多種農(nóng)藥殘留。首先，創(chuàng)造性地將聚二烯丙基二甲基氯化銨功能化的還原氧化石墨烯（PR）和負(fù)載在HP-UiO66-NH2上的金-鉑-鈀三金屬納米花一起用作底物以負(fù)載更多的適體，這歸因于其更高的電導(dǎo)率、豐富的位點和較大的電化學(xué)有效表面積。其次，創(chuàng)新性地設(shè)計了負(fù)載在CeMOF（Ⅲ，Ⅳ）上的二茂鐵-半胱氨酸金納米粒子和負(fù)載亞甲藍(lán)的MOF235，以構(gòu)建兩個獨特的信號標(biāo)簽，它們在其他氧化還原分子/MOF復(fù)合材料中顯示出相當(dāng)大且穩(wěn)定的信號電流。因此，構(gòu)建的適體傳感器在同時檢測啶蟲脒 (AD) 和馬拉硫磷 (ML) 方面表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，線性范圍為 10 pM 至 0.1 μM，檢測限為 AD 4.8 pM 和 ML 0.51 pM。此外，與高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法相比，該適體傳感器在測定大白菜樣品中的 AD 和 ML 方面表現(xiàn)良好，準(zhǔn)確度高。總體而言，本文提出的策略為同時檢測多種農(nóng)藥殘留的電化學(xué)適體傳感器的普遍開發(fā)提供了一種有用且潛在的途徑。
圖1. 雙信號電化學(xué)適體傳感器的構(gòu)建過程及檢測機理。
圖 2. (A) PR、(B) HP-UiO66-NH2、(C) NFs、(D) NFs/HP-UiO66-NH2、(E) CeMOF(Ⅲ, Ⅳ)、(F) FcCysAu/CeMOF(Ⅲ, Ⅳ) 的 TEM 圖像，插圖：AuNPs、(G) MOF235 和 (H) MB/MOF235。
圖3. (A) 在含有 1.0 mM [Fe(CN)6]3−/4− 的 0.1 M KCl 中，不同改性 GCE 的 CV 值，掃描速率為 100 mV·s−1。 (a) 裸 GCE，(b) PR/GCE，(c) NFs/HP-UiO66-NH2/PR/GCE，(d) MCH/AptAD+AptML/NFs/HP-UiO66-NH2/PR/GCE，(e) cDNAAD+cDNAML/MCH/AptAD+AptML/NFs/HP-UiO66-NH2/PR/GCE； (B) 在含有 1.0 mM [Fe(CN)6]3−/4− 的 0.1 M KCl 中，NFs/HP-UiO66-NH2/PR/GCE 的 CV 值，掃描速率為 20 至 300 mV⋅s−1； （C）陽極峰電流與掃描速率（v）平方根的對應(yīng)關(guān)??系。
圖 4. 使用信號標(biāo)記/MCH/AptAD+AptML/NFs/HP-UiO66-NH2/PR/GCE，(A) NFs/HP-UiO66-NH2懸浮液的滴體積、(B)信號標(biāo)記(cDNAAD/MB/MOF235和cDNAML/FcCysAu/CeMOF(Ⅲ、Ⅳ))的體積比、(C) PBS的pH值和(D)信號標(biāo)記的孵育時間對信號響應(yīng)的影響。(A)的插圖還使用了信號標(biāo)記/1 nM AD+1 nM ML/MCH/AptAD+AptML/NFs/HP-UiO66-NH2/PR/GCE。
圖 5. (A)適體傳感器測定不同濃度AD和ML的SWV曲線；(B)MB和Fc的峰電流變化與AD和ML濃度的對數(shù)值分別呈線性關(guān)系。
圖 6. 所提出的適體傳感器對 1 nM AD 和 1 nM ML 以及干擾物質(zhì) SZL、DJL 和 DSP (10 nM) 的 (A) 重復(fù)性、(B) 再現(xiàn)性和 (C) 選擇性。
相關(guān)科研成果由河北醫(yī)科大學(xué)Xueping Ji等人于2024年發(fā)表在Sensors and Actuators B: Chemical（https://doi.org/10.1016/j.snb.2024.136757）上。原文：Dual signal amplification strategy-based electrochemical aptasensor utilizing redox molecule/MOF composites for multi-pesticide detection
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.snb.2024.136757
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號
