纳米酶电化学免疫传感用于脱氧雪腐镰刀烯醇的检测

脱氧雪腐镰刀烯醇(DON)作为危害食品安全的常见风险因素之一,它容易广泛污染并难以高温破坏,且会对人体健康和公共卫生造成一定不利的影响。因此,提高检测技术水平实现DON污染的及时监测对于保障食品安全至关重要。然而,传统的检测方法存在多种局限,如灵敏度低、成本高、步骤繁琐、设备高不便于小型化等。因此,建立一种灵敏度高、特异性好、操作简便且成本低廉的分析平台用于食品中DON的检测具有现实意义。本论文中,制备了具有高效的电催化性能、良好的稳定性、生物相容性和高可修饰性的纳米酶,利用纳米酶的类过氧化物酶活性获得催化信号,与无标记电化学免疫传感相结合,建立了一种高选择性,高灵敏度的痕量检测方法。主要开展了以下几个方面的研究工作:(1)通过简单、环保的化学沉淀方法合成具有高类过氧化物酶催化活性的镍铁双金属普鲁士蓝类似物(Ni-Fe PBA)纳米酶,Ni-Fe双金属中丰富Panobinostat临床试验价态的多离子能够有效的促进催化活性位点的反应,从而提高了电化学分析性能。以壳聚糖作为物理吸附DON抗体的载体基质,利用Ni-Fe PBA活性位点与硫堇分子产生的电催化信号实现了DON的定量检测。作为DON无标记电化学免疫传感,Ni-Fe PBA表现出优异的传感性能,检测限低至4.5 pg mL-1(S/N=3),检测范围为10-107 pg mL-1。在实际样品的检测中,回收率在94.0%-106.7%,相对标准偏差在2.2%-4.6%,表明该传感器成功应用于食品中DON的准确检测。(2)采用棕榈酸(PA)预连接和氨基酸功能化方案,合成了具有丰富氨基酸修饰的多孔电化学纳米材料Calcined-PA-NH2-MIL-101(CPNM)。PA诱导了缺陷的产生,形成了高稳定性的多孔结构,增加了催化活性位点,促进了生物分子修饰,从而改善了电化学分析性能。此外,NH2基团的引入促进了 DON抗体的共价固定化。最后,利用循环伏安法以及机理分析研究了 CPNM作为DON传感纳米材料的可行性,所提出的电化学免疫传感器在优化的最佳条件下,在10到107 pg mL-1内实现了宽范围的检测,检测限为9.6 pg mL-1(S/N=3)。此外,实际样品实验中回收率在90.7%-105.3%,相对标准偏差在2.6%-4.2%,表明该传感器能够准确有效的检测食品中的DON。(3)利用交联聚合法制备了网状凝胶结构,实现了磷钼酸(PMo12)的均匀负载,经碳化后得到了三维(3D)纳米颗粒Mo2C。且通过调节PMoBerzosertib体内12的使用量来调控Mo2C粒径大小,形成了高的比表面积。这有利于产生更多催化位点以及修饰位点,从而获得更高的类过氧化酶催化活性。后续负载导电聚合物聚乙烯亚胺(PEI)不仅可以加快电子转移过程,加速催化反应的进行,且PEI的氨基功能化作用使得PEI@Small-Mo2C成为DON抗体共价固定的良好载体,促进了生物分子修饰,提高了电化学分析性能。基于PEI@Small-Mo2C纳米酶构建了无Immunomodulatory drugs标记电化学免疫传感,通过PEI@Small-Mo2C活性位点与硫堇分子产生的电催化信号,实现了对食品中DON的定量检测,线性范围为10-1-107 pgmL-1,检测限为6.1×10-2 pgmL-1(S/N=3)。最后,将该传感器用于实际加标样中DON的检测,获得了满意的回收率(89.3%-110.0%)。