近日,我校福建省農(nóng)業(yè)信息感知技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室智能農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)與裝備創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)龍博副教授在傳感檢測新材料領(lǐng)域取得重要突破,在期刊《Chemical Engineering Journal》(化學(xué)工程雜志)上正式發(fā)表題為“Electrochemical aptamer sensor based on nanocomposites composite material for rapid on-site detection of enrofloxacin in aquaculture”(基于納米復(fù)合材料的電化學(xué)適配體傳感器用于水產(chǎn)養(yǎng)殖中恩諾沙星的快速現(xiàn)場檢測)的研究性論文。福建農(nóng)林大學(xué)為第一單位,龍博副教授為第一作者,葉大鵬教授、袁占輝教授等為共同通訊作者。

恩諾沙星(ENR)是水產(chǎn)養(yǎng)殖常用抗生素,其殘留威脅水生態(tài)與人類健康,傳統(tǒng)檢測方法無法滿足現(xiàn)場快速檢測需求。團(tuán)隊(duì)圍繞納米材料、傳感器、檢測設(shè)備攻關(guān),提出“功能協(xié)同”策略,制備COF/MWCNTs/CS三元納米復(fù)合材料電化學(xué)適配體傳感器,并整合自主設(shè)計(jì)的小型化檢測設(shè)備。該傳感器性能優(yōu)異,配套設(shè)備實(shí)現(xiàn)“樣本進(jìn)-結(jié)果出”一步式操作,實(shí)際水樣檢測效果良好,成功實(shí)現(xiàn)ENR現(xiàn)場快速檢測,為水產(chǎn)食品安全與水環(huán)境健康提供新技術(shù)支撐。

圖1 納米復(fù)合材料檢測恩諾沙星的原理示意圖
其中所構(gòu)建的三元納米復(fù)合材料通過多級(jí)界面協(xié)同形成優(yōu)異傳感基底,COF 的周期性多孔結(jié)構(gòu)能提供高密度適配體結(jié)合位點(diǎn),MWCNTs 可構(gòu)建三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),提升復(fù)合材料導(dǎo)電性并實(shí)現(xiàn)信號(hào)高效放大,殼聚糖則通過分子間氫鍵和靜電作用,增強(qiáng)材料分散性與電極界面穩(wěn)定性。

圖2.(A)DNA適配體與不同小分子抗生素相互作用的三維示意圖。(a)恩諾沙星;(b)諾氟沙星;(c)磺胺甲噁唑;(d)四環(huán)素。(B)(a)傳感器重現(xiàn)性,(b)短期穩(wěn)定性。(c)長期穩(wěn)定性;(d)特異性研究;(C)分子動(dòng)力學(xué)模擬的100納秒軌跡快照。
該傳感器性能優(yōu)異,配套的小型化檢測設(shè)備能實(shí)現(xiàn)“樣本進(jìn) - 結(jié)果出” 的一步式操作,實(shí)際水產(chǎn)水樣檢測效果良好,成功實(shí)現(xiàn)了 ENR 的快速現(xiàn)場檢測,為水產(chǎn)食品安全與水環(huán)境健康保障提供了全新的技術(shù)支撐。

圖3 便攜式電化學(xué)檢測裝置的爆炸圖和物理示意圖
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.174628
