基于铜锌双金属有机框架纳米酶的便携式四环素比色检测技术开发

本文报道了一种新型铜基双金属MOF纳米酶（CuZn@MOF）的构建及其在四环素（TC）快速检测中的应用。该材料具有优异的漆酶模拟活性，通过与TC的配位作用实现信号调控，构建的比色传感平台在0.1-100 μM范围内呈现双线性响应，检测限达80 nM。研究进一步开发了集成逻辑门与手持分析仪的纸基微传感器，为食品安全现场检测提供了创新解决方案。

　　

亮点

本研究创新性地开发了具有漆酶模拟活性的铜锌双金属有机框架（CuZn@MOF）纳米酶，通过配位作用实现对四环素的特异性识别，构建的比色传感器在食品安全现场检测中展现出卓越的应用潜力。

材料与设备

实验采用2-甲基咪唑（2-MIM）为配体，以水热法合成双金属MOF。主要试剂包括氯化铜（CuCl₂）、醋酸锌（Zn(OAc)₂·2H₂O）等金属盐，以及TMB（3,3′,5,5′-四甲基联苯胺）、H₂O₂（30%）、邻苯二胺（OPD）等显色底物。检测设备包含紫外-可见分光光度计与自主研发的手持光学分析仪。

双金属MOF的表征

通过扫描电镜（SEM）观察发现，不同金属离子调控的MOF呈现出十二面体（CuCo@MOF）、花瓣状（CuZn@MOF）、纳米片（CuMg@MOF、CuMn@MOF）及球形（CuBa@MOF）等多样形貌。X射线衍射（XRD）与X射线光电子能谱（XPS）证实了金属离子的成功掺杂与框架结构稳定性。

结论

本研究系统评估了铜基双金属MOF纳米酶的氧化酶模拟性能，其中CuZn@MOF表现出最优异的漆酶样活性。基于其与四环素的特异性配位抑制效应，开发的传感平台实现了食品样品中TC的高灵敏、快速检测，为抗生素残留监控提供了新技术路径。