基于磁性等离子体核壳纳米结构与氮掺杂碳点的SERS/荧光双模式适体传感器用于黄曲霉毒素B1的高灵敏检测

本文构建了一种基于ZnFe2O4@Au-Ag核壳纳米结构（MNP@AuNPs-Ag）与氮掺杂碳点（N-CDs）的表面增强拉曼散射（SERS）与荧光双模式适体传感器，用于食品中黄曲霉毒素B1（AFB1）的超灵敏检测。该策略通过磁性分离分别从上清液与沉淀获取荧光与SERS信号，双信号相互验证，显著提升了检测的准确性与抗干扰能力，为复杂食品基质中AFB1的快速筛查提供了新方法。

　　

章节亮点

化学品与材料

柠檬酸三铵（C₆H₅O₇(NH₄)₃）、醋酸钠（NaOAc）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、聚乙烯亚胺（PEI）、1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐（EDC）、N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）购自上海麦克林生化科技有限公司（中国上海）。6-巯基-1-己醇（MCH）、磷酸盐缓冲盐水（PBS, pH 7.4）和三(2-羧乙基)膦盐酸盐（TCEP）购自阿拉丁试剂有限公司（中国上海）。乙醇（C₂H₅OH）等试剂均为分析纯。

检测原理

用于检测AFB₁的SERS-荧光双模式适体传感器的原理及探针制备过程如方案1所示。首先，将拉曼信标分子Cy3（花菁3）锚定在已报道的AFB₁适体上，得到Apt-Cy3；随后，Apt-Cy3通过Ag-S键作用修饰在MNP@AuNPs-Ag表面，形成MNP@AuNPs-Ag-apt-Cy3探针。同时，将氨基修饰的互补DNA（cDNA）通过酰胺键与N-CDs偶联，形成N-CDs-cDNA探针。在没有AFB₁存在时，两种探针可通过碱基互补配对形成双链复合物。经过磁性分离后，上清液中因N-CDs-cDNA被拉入沉淀而荧光信号微弱，沉淀中因Cy3与SERS基底距离较远而拉曼信号较低。然而，当存在AFB₁时，适体优先与AFB₁结合，导致双链解离，大部分N-CDs-cDNA游离在上清液中，产生强烈的荧光信号；同时，适体二级结构的改变使Cy3与MNP@AuNPs-Ag之间的空间距离缩短，产生强烈的SERS信号。基于此原理，实现了对AFB₁的双模式灵敏检测。

结论

总之，本研究利用MNP@AuNPs-Ag-apt-Cy3和N-CDs-cDNA探针构建了一种AFB₁双模式适体传感器。适体对AFB₁的特异性识别同时引起了SERS信号和荧光信号的变化。在优化的检测条件下，该适体传感器对AFB₁在0.001–1000 ng/mL（SERS模式）和0.01–5000 ng/mL（荧光模式）浓度范围内均表现出良好的线性关系，检测限（LOD）分别低至0.88 pg/mL和9.74 pg/mL。该传感器已成功应用于实际食品样品中AFB₁的检测，为食品安全监测提供了可靠工具。