電化學適體傳感器是同時檢測農產品和食品中有害農藥殘留的有效工具。本研究巧妙地設計了一種基于雙信號放大策略的電化學適體傳感器，可同時檢測多種農藥殘留。首先，創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）和負載在HP-UiO66-NH2上的金-鉑-鈀三金屬納米花一起用作底物以負載更多的適體，這歸因于其更高的電導率、豐富的位點和較大的電化學有效表面積。其次，創新性地設計了負載在CeMOF（Ⅲ，Ⅳ）上的二茂鐵-半胱氨酸金納米粒子和負載亞甲藍的MOF235，以構建兩個獨特的信號標簽，它們在其他氧化還原分子/MOF復合材料中顯示出相當大且穩定的信號電流。因此，構建的適體傳感器在同時檢測啶蟲脒 (AD) 和馬拉硫磷 (ML) 方面表現出優異的性能，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-串聯質譜法相比，該適體傳感器在測定大白菜樣品中的 AD 和 ML 方面表現良好，準確度高。總體而言，本文提出的策略為同時檢測多種農藥殘留的電化學適體傳感器的普遍開發提供了一種有用且潛在的途徑。
圖1. 雙信號電化學適體傳感器的構建過程及檢測機理。
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）平方根的對應關??系。
圖 4. 使用信號標記/MCH/AptAD+AptML/NFs/HP-UiO66-NH2/PR/GCE，(A) NFs/HP-UiO66-NH2懸浮液的滴體積、(B)信號標記(cDNAAD/MB/MOF235和cDNAML/FcCysAu/CeMOF(Ⅲ、Ⅳ))的體積比、(C) PBS的pH值和(D)信號標記的孵育時間對信號響應的影響。(A)的插圖還使用了信號標記/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濃度的對數值分別呈線性關系。
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 SZL、DJL 和 DSP (10 nM) 的 (A) 重復性、(B) 再現性和 (C) 選擇性。
相關科研成果由河北醫科大學Xueping Ji等人于2024年發表在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
轉自《石墨烯研究》公眾號
