近日，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院潘磊慶教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)際知名期刊《Biosensors and Bioelectronics》發(fā)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(bào)道了他們?cè)?a href='http://www.zbchuanghe.com/tag_1357.html' class='zdbq' title='農(nóng)產(chǎn)品相關(guān)食品資訊' target='_blank'>農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留超靈敏、無(wú)干擾表面增強(qiáng)拉曼光譜（Surface Enhanced Raman Scattering，SERS）檢測(cè)方面的重要進(jìn)展。

 

　　毒死蜱（Chlorpyrifos，CPF），作為一種廣泛使用的農(nóng)藥，在防治害蟲(chóng)、促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)方面發(fā)揮了重要作用，但其過(guò)度使用帶來(lái)的環(huán)境和健康問(wèn)題卻日益凸顯。鑒于其潛在的生態(tài)失衡、神經(jīng)毒性和遺傳毒性等危害，全球多國(guó)政府已出臺(tái)嚴(yán)格法規(guī)限制其使用或設(shè)定最大殘留限量。然而，如何高效、精準(zhǔn)地檢測(cè)復(fù)雜食品基質(zhì)環(huán)境中的毒死蜱殘留，依然是科學(xué)領(lǐng)域的一大挑戰(zhàn)。

 

　　該研究巧妙地構(gòu)建了一種基于“生物靜默區(qū)”納米探針的高性能SERS aptassensor，該傳感器在檢測(cè)CPF方面展現(xiàn)出了超靈敏、無(wú)干擾的顯著優(yōu)勢(shì)。通過(guò)整合CPF特異性適配體（aptamer）作為識(shí)別元件、高密度“熱點(diǎn)”的雙金屬納米星結(jié)構(gòu)作為SERS增強(qiáng)材料，以及4-巰基苯腈（4-MBN）作為獨(dú)特的“生物靜默區(qū)”報(bào)告分子，設(shè)計(jì)了一種新型高SERS活性、無(wú)“指紋區(qū)”信號(hào)干擾的“生物靜默區(qū)”納米探針（AuNS@4-MBN@Ag-aptamer），有效提升了檢測(cè)信號(hào)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(jìn)一步簡(jiǎn)化了檢測(cè)流程，提高了檢測(cè)效率。

 

　　在最佳SERS條件下，該傳感器對(duì)CPF的檢測(cè)范圍為2.5 × 10²到5.0 × 10⁴pg/mL，檢測(cè)限低至220.35 pg/mL（信噪比=3）。在實(shí)際樣品檢測(cè)中，該傳感器對(duì)小麥和蘋(píng)果樣品中CPF的加標(biāo)回收率穩(wěn)定在89.61%~107.33%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于14.55%，驗(yàn)證了該傳感器在實(shí)際應(yīng)用中的可靠性和穩(wěn)定性。這項(xiàng)研究不僅解決了SERS技術(shù)在復(fù)雜基質(zhì)背景下檢測(cè)痕量有害因子時(shí)面臨的干擾問(wèn)題，還強(qiáng)調(diào)了高性能納米探針在食品安全和環(huán)境監(jiān)測(cè)中的重要作用。

 

　　南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)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(nóng)業(yè)大學(xué)屠康教授、淮安食品藥品檢驗(yàn)所蘇晶研究員和成都海關(guān)技術(shù)中心劉俊研究員參與了本項(xiàng)研究。該研究工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、江蘇省市場(chǎng)監(jiān)督管理局科技項(xiàng)目、淮安市自然科學(xué)研究計(jì)劃的支持。

 

　　原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.bios.2024.116577