近日，南京農業大學食品科技學院潘磊慶教授團隊在國際知名期刊《Biosensors and Bioelectronics》發表了題為“Introducing high-performance star-shaped bimetallic nanotags into SERS aptasensor: An ultrasensitive and interference-freemethod for chlorpyrifos detection”的研究論文，報道了他們在農產品農藥殘留超靈敏、無干擾表面增強拉曼光譜（Surface Enhanced Raman Scattering，SERS）檢測方面的重要進展。
毒死蜱（Chlorpyrifos，CPF），作為一種廣泛使用的農藥，在防治害蟲、促進農業增產方面發揮了重要作用，但其過度使用帶來的環境和健康問題卻日益凸顯。鑒于其潛在的生態失衡、神經毒性和遺傳毒性等危害，全球多國政府已出臺嚴格法規限制其使用或設定最大殘留限量。然而，如何高效、精準地檢測復雜食品基質環境中的毒死蜱殘留，依然是科學領域的一大挑戰。
該研究巧妙地構建了一種基于“生物靜默區”納米探針的高性能SERS aptassensor，該傳感器在檢測CPF方面展現出了超靈敏、無干擾的顯著優勢。通過整合CPF特異性適配體（aptamer）作為識別元件、高密度“熱點”的雙金屬納米星結構作為SERS增強材料，以及4-巰基苯腈（4-MBN）作為獨特的“生物靜默區”報告分子，設計了一種新型高SERS活性、無“指紋區”信號干擾的“生物靜默區”納米探針（AuNS@4-MBN@Ag-aptamer），有效提升了檢測信號的靈敏性和特異性。此外，利用cDNA連接Fe3O4@AuNPs（FA-cDNA）作為磁性基底，進一步簡化了檢測流程，提高了檢測效率。
在最佳SERS條件下，該傳感器對CPF的檢測范圍為2.5 × 102到5.0 × 104pg/mL，檢測限低至220.35 pg/mL（信噪比=3）。在實際樣品檢測中，該傳感器對小麥和蘋果樣品中CPF的加標回收率穩定在89.61%~107.33%之間，相對標準偏差小于14.55%，驗證了該傳感器在實際應用中的可靠性和穩定性。這項研究不僅解決了SERS技術在復雜基質背景下檢測痕量有害因子時面臨的干擾問題，還強調了高性能納米探針在食品安全和環境監測中的重要作用。
南京農業大學食品科技學院博士研究生馬輝為第一作者，潘磊慶教授和蘭維杰副教授為通訊作者。南京農業大學屠康教授、淮安食品藥品檢驗所蘇晶研究員和成都海關技術中心劉俊研究員參與了本項研究。該研究工作得到了國家重點研發計劃、江蘇省市場監督管理局科技項目、淮安市自然科學研究計劃的支持。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.bios.2024.116577
日期：2024-10-16
毒死蜱（Chlorpyrifos，CPF），作為一種廣泛使用的農藥，在防治害蟲、促進農業增產方面發揮了重要作用，但其過度使用帶來的環境和健康問題卻日益凸顯。鑒于其潛在的生態失衡、神經毒性和遺傳毒性等危害，全球多國政府已出臺嚴格法規限制其使用或設定最大殘留限量。然而，如何高效、精準地檢測復雜食品基質環境中的毒死蜱殘留，依然是科學領域的一大挑戰。
該研究巧妙地構建了一種基于“生物靜默區”納米探針的高性能SERS aptassensor，該傳感器在檢測CPF方面展現出了超靈敏、無干擾的顯著優勢。通過整合CPF特異性適配體（aptamer）作為識別元件、高密度“熱點”的雙金屬納米星結構作為SERS增強材料，以及4-巰基苯腈（4-MBN）作為獨特的“生物靜默區”報告分子，設計了一種新型高SERS活性、無“指紋區”信號干擾的“生物靜默區”納米探針（AuNS@4-MBN@Ag-aptamer），有效提升了檢測信號的靈敏性和特異性。此外，利用cDNA連接Fe3O4@AuNPs（FA-cDNA）作為磁性基底，進一步簡化了檢測流程，提高了檢測效率。
在最佳SERS條件下，該傳感器對CPF的檢測范圍為2.5 × 102到5.0 × 104pg/mL，檢測限低至220.35 pg/mL（信噪比=3）。在實際樣品檢測中，該傳感器對小麥和蘋果樣品中CPF的加標回收率穩定在89.61%~107.33%之間，相對標準偏差小于14.55%，驗證了該傳感器在實際應用中的可靠性和穩定性。這項研究不僅解決了SERS技術在復雜基質背景下檢測痕量有害因子時面臨的干擾問題，還強調了高性能納米探針在食品安全和環境監測中的重要作用。
南京農業大學食品科技學院博士研究生馬輝為第一作者，潘磊慶教授和蘭維杰副教授為通訊作者。南京農業大學屠康教授、淮安食品藥品檢驗所蘇晶研究員和成都海關技術中心劉俊研究員參與了本項研究。該研究工作得到了國家重點研發計劃、江蘇省市場監督管理局科技項目、淮安市自然科學研究計劃的支持。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.bios.2024.116577
日期：2024-10-16
