在國家自然科學基金、江西省自然科學基金等項目的資助下,江西農(nóng)業(yè)大學理學院青年教授文陽平、工學院吳瑞梅教授及浙江大學聶鵬程教授在農(nóng)業(yè)安全智能傳感分析研究領(lǐng)域取得新進展,相關(guān)研究成果以“農(nóng)業(yè)安全智能傳感分析”為題,于2021年3月份在《Biosensors and Bioelectronics》在線發(fā)表。江西農(nóng)業(yè)大學為該論文第一署名單位,文陽平、吳瑞梅及聶鵬程為共同通訊作者。
萘乙酸(NAA)是一種萘衍生的植物生長調(diào)節(jié)劑,與提高農(nóng)作物中蛋白質(zhì)和脂肪含量有密切的聯(lián)系。然而NAA對人體具有潛在危害,甚至一些不法商販用它來生產(chǎn)無根豆芽。因此開發(fā)一種高靈敏、快速、簡便、廉價、便攜式、無線智能檢測新方法實現(xiàn)對農(nóng)田環(huán)境和農(nóng)產(chǎn)品中NAA痕量快速檢測,這對保障農(nóng)產(chǎn)品和食品安全及環(huán)境安全至關(guān)重要。在眾多傳統(tǒng)分析方法中,傳感器因其操作簡單、成本劃算、檢測快速、靈敏度高和戶外使用等優(yōu)點而備受青睞。更重要的是,電化學傳感器微型化、智能化、無線傳輸,電極可通過材料表面圖案化制備技術(shù)輕松獲取,無需復(fù)雜、繁瑣、費時的傳統(tǒng)制備工藝。
激光誘導多孔石墨烯(LIPG)電極是在聚酰亞胺等商業(yè)熱塑性聚合物上通過激光直寫技術(shù)獲得,它具有優(yōu)異柔韌性、良好孔隙率、大比表面積、高電導率、易加工、低成本等優(yōu)點已逐漸取代傳統(tǒng)玻碳電極或金屬電極用于柔性化學修飾電極和可穿戴電子器件。磷烯(BP)磷烯非凡性質(zhì)與獨特結(jié)構(gòu)給高性能傳感器研究提供巨大潛在機遇,但其制備與應(yīng)用仍存在穩(wěn)定性等類石墨烯共性缺陷,MXene作為一種類石墨烯新材料,通過非共價與BP形成納米雜化物可解決MXene聚集和BP穩(wěn)定性,同時結(jié)合二者優(yōu)勢提升電化學傳感性能。基于此,團隊開發(fā)了高穩(wěn)定磷烯/MXene自組裝納米雜化物修飾激光誘導多孔石墨烯納米酶柔性傳感電極,結(jié)合mini型廉價電化學無線檢測設(shè)備,通過智能平板,結(jié)合機器學習智能算法,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)安全即時檢測(POCT)智能傳感分析。這個工作對類石墨烯復(fù)合材料制備及其農(nóng)業(yè)安全POCT傳感平臺構(gòu)筑提供了理論支撐和實踐基礎(chǔ)。

原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.bios.2021.113062
