合肥工業(yè)大學食品與生物工程學院瞿昊副研究員以DNA作為識別探針對電解質(zhì)柵控石墨烯場效應晶體管傳感器(SGGT)的柵電極進行修飾,實現(xiàn)了復雜大米樣品中As(III)的高靈敏快速檢測。相關(guān)成果已于2021年2月3日以“DNA-Gated Graphene Field-Effect Transistors for Specific Detection of Arsenic(III) in Rice”為題發(fā)表在食品領(lǐng)域著名期刊、美國化學學會Journal of Agricultural and Food Chemistry上(2021, 69(4): 1398–1404),并被選為該期的封底文章。
食品中重金屬的含量較低,加之重金屬往往不足以引起生物體免疫反應,合成其高性能抗體的難度較高,這些問題使得食品重金屬的快速檢測非常具有挑戰(zhàn)性。針對這一難題,鄭磊研究員課題組的青年教師瞿昊基于電解質(zhì)柵控石墨烯場效應晶體管(SGGT)電化學檢測平臺,以DNA作為識別探針對柵電極進行修飾,并輔以牛血清蛋白BSA作為電極封閉。當As(III)離子與金電極發(fā)生特異性相互作用時會使DNA探針的折疊狀態(tài)發(fā)生變化,由此引發(fā)的柵電極表面電荷分布變化會造成顯著的溝道電流響應。基于這一新穎傳感機制構(gòu)建的DNA-SGGT傳感器不僅提升了對As(III)的靈敏度,更為重要的是有效屏蔽了干擾離子的電流響應,最終實現(xiàn)了大米實際樣品中的As(III)的高靈敏快速檢測,為復雜食品基質(zhì)中更多危害物的快速檢測提供了重要技術(shù)支撐。
該工作得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、安徽省科技重大專項和中央高?;究蒲袠I(yè)務費專項資金的資助。合肥工業(yè)大學為該論文第一署名單位,2019級碩士研究生汪玉宏為論文第一作者,瞿昊為論文通訊作者。
論文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jafc.0c07052
