基于二茂铁猝灭HOF-101和杂交链式反应的信号放大型电化学发光适体传感器用于大肠杆菌O157:H7的超灵敏检测

本综述系统构建了一种基于HOF-101和二茂铁（Fc）的新型电化学发光（ECL）适体传感器，通过杂交链式反应（HCR）实现信号放大，成功实现对大肠杆菌O157:H7的超灵敏检测（检测限低至0.32 CFU/mL）。该传感器展现出优异的线性范围（10–106 CFU/mL，R2=0.993）、高特异性及良好实际样本适用性，为食品安全监测和病原体快速检测提供了创新性技术平台。

　　

Highlight

我们的研究首次发现二茂铁（Fc）可通过电子转移有效猝灭HOF-101的电化学发光（ECL）信号。这一发现不仅为开发信号关闭型和信号开启型ECL传感系统提供了新策略，还拓展了HOF材料在ECL传感平台中的应用潜力。基于此，我们成功开发了一种利用HOF-101和Fc的ECL生物传感器。通过与杂交链式反应（HCR）放大技术结合，该传感器表现出对大肠杆菌O157:H7极高的检测灵敏度，如图1所示。

Synthesis of HOF-101

HOF-101的合成参照Li等人的方法进行。将1,3,6,8-四(4-羧基苯基)芘（H₄TBAPy，150 mg，0.225 mol）溶解于N,N-二甲基甲酰胺（DMF，22.5 mL）中。随后向该溶液中加入甲醇（CH₃OH，90 mL），搅拌1分钟。将混合溶液在室温下静置12小时，出现黄色沉淀。通过离心获得黄色沉淀物，用CH₃OH洗涤三次，最后空气中干燥得到目标产物。

Characterization of HOF-101

透射电子显微镜（TEM）图像清晰显示HOF-101呈现独特的微米级棒状形态（图2(A)）。傅里叶变换红外光谱（FT-IR）在1700 cm^?1处显示出明显的吸收峰，归属于H₄TBAPy配体中C=O键的伸缩振动，证实了在框架组装过程中羧基的成功保留（图2(B)）。从紫外-可见（UV–vis）吸收光谱可见…

Conclusions

本研究成功构建了一种基于HOF-101和Fc的ECL生物传感器，实现了对大肠杆菌O157:H7的超灵敏检测，检测限达到0.32 CFU/mL。值得注意的是，Fc通过Fc⁺与激发态HOF-101*之间的电子转移，表现出对HOF-101的特征性ECL猝灭作用。HOF-101优异的ECL效率实现了灵敏检测，其中大肠杆菌O157:H7的存在引发HCR介导的Fc沉积，导致显著的ECL信号猝灭。该传感器为食品安全监测领域提供了新的技术路径。