湖南大学蔡仁等人Anal. Chem.：基于AuPt纳米圈的无标记电化学发光适配体传感器

研究内容

畜牧业中滥用抗生素是一种常见现象，导致畜牧食品中药物残留过多，最终危害人类健康。林可霉素(Lin)是一种强效、窄谱的抗菌抗生素，临床上主要用于治疗由革兰氏阳性菌引起的各种感染，尤其是对青霉素耐药的革兰氏阳性菌。Lin残留通过食物链在人体内积累可能导致细菌耐药性，甚至危及人体健康。因此，欧盟(EU)已将Lin在牛奶和鸡蛋中的最大残留限量分别定为150 ng/g和50 ng/g。因此，迫切需要找到一种简单灵敏的方法来检测食品中的林

湖南大学蔡仁和南华大学Hongfen Yang开发了一种新型AuPt纳米圈，即SnS2量子点(QDs)/Cys-AuPt异质纳米环(NRs)，作为无标记ECL适配体传感器中的核心作用加速器，用于检测Lin。发光体SnS2 QDs通过L-Cys桥与AuPt NRs连接，从而大大提高了ECL性能。AuPt纳米圈不仅表现出优异的电化学和催化性能，而且可以作为携带识别分子(Lin适配体)的平台。ECL适配体传感器对Lin测定显示出高灵敏度和特异性。相关工作以“AuPt Nanodonuts as a Novel Coreaction Accelerator and Luminophore for a Label-free Electrochemiluminescence Aptasensor”为题发表在国际著名期刊Analytical Chemistry上。

研究要点

要点1.作者基于SnS2 QDs/Cys-AuPt NRs，构建的一种用于Lin测定的新型超灵敏ECL适配体传感器。AuPt纳米圈是通过将SnS2量子点修饰到AuPt NRs表面而形成的，这将作为高效的共作用加速器和发光体。

要点2.AuPt纳米甜甜圈表现出优异的电化学性能，且可负载大量Lin适配体。在L-半胱氨酸(L-Cys)的帮助下结合AuPt NRs和SnS2 QDs，显著放大SnS2 QDs的ECL信号。

要点3.在最佳条件下，ECL适体传感器对Lin的检测灵敏度为1至0.1 pg/mL，检测限（LOD）为0.7 fg/mL(1.72 fM)。同时，所制备的适体传感器具有高选择性、良好的稳定性和良好的实用性。

通过简单地改变适配体，这种方法可以用于异质纳米结构的应用，涉及食品安全和环境监测。

研究图文

图1. 用于检测Lin的ECL适体传感器的设计。

图2.（a）纳米圈的TEM和（b、c）HRTEM。（d）纳米圈的元素图谱分析。

图3. 在含有0.1 M KCl的5 mM [Fe(CN)6]3-/4-溶液中的（a）EIS和（b）CV。（c）SnS2QDs/GCE、AuPt NRs/GCE、纳米圈/GCE、apt/纳米圈/GCE、Lin/apt/纳米圈/GCE(Lin/适配体传感器)的ECL。（d）SnS2 QDs、AuPt NRs和纳米圈在含有50 mM K2S2O8的PBS溶液中的CV。

图4.（a）AuPt NRs+DMPO(黑)、K2S2O8+DMPO(蓝)和AuPt NRs+ K2S2O8+DMPO(红)的ESR光谱。（b）Cys-AuPt NRs的紫外-可见吸收光谱和SnS2 QDs的ECL发射光谱。（c）SnS2 QDs/GCE、SnS2 QDs/AuPt NRs/GCE和纳米圈/GCE的ECL谱。（d）纳米圈- K2S2O8体系中ECL增强机制的示意图。

图5.（a）不同Lin浓度的ECL响应(从左至右)：1.0×10-6ng/mL、1.0×10-5 ng/mL、1.0x10-4 ng/mL、1.0x10-3ng/mL、1.0×10-2 ng/mL、0.1 ng/mL、1.0 ng/mL、10 ng/mL和1.0x102 ng/mL。（b）用于测定Lin的适体传感器的线性回归曲线。（c）适配体传感器对Lin(1.0×102 ng/mL)检测相对于其他抗生素(1.0×104 ng/mL)的选择性。（d）具有1.0×10-6 ng/mL Lin、1.0×10-2ng/mL Lin和1.0×102 ng/mL Lin的ECL适配体传感器的信号稳定性。

文献详情

AuPt Nanodonuts as a Novel Coreaction Accelerator and Luminophore for a Label-free Electrochemiluminescence Aptasensor

Jingxian Li, Mengyu Luo, Hongfen Yang,* Ren Cai,* Weihong Tan

Anal. Chem.

DOI: https://doi.org/10.1021/acs.analchem.3c01890