高置信度 Aptapipette 离子电子传感器，用于结合机器学习辅助的离子电流整流技术分析环境中的聚苯乙烯纳米塑料

《ACS Applied Nano Materials》：High-Confidence Aptapipette Iontronic Sensor for Analysis of Environmental Polystyrene Nanoplastics with Machine Learning-Assisted Ionic Current Rectification

纳米塑料检测新方法：开发DNA aptamer修饰的硼硅酸盐纳米滴管（aptapipette），通过静电与空间阻碍效应实现无标记检测，检测限低至3.3 μg/L。结合支持向量机解码离子电流信号，建立污染水平量化模型（准确率96.7%，AUC=0.998），为环境纳米塑料监测提供高效工具。

　　

纳米塑料在生态系统中的普遍积累因其生物累积潜力和生态毒性而构成重大威胁。传统的检测方法存在预处理复杂和现场应用范围有限的缺点。在这里，我们开发了一种基于DNA适配体的硼硅酸盐纳米管（称为aptapipette），通过利用静电相互作用和空间位阻效应实现聚苯乙烯（PS）纳米塑料的无标记检测。通过逐步改造（包括硅纳米线/胺化/适配体处理），使其能够特异性结合PS纳米塑料，并通过增强表面电荷密度来放大离子电流整流（ICR）信号。该离子传感器能够实现对老化PS纳米塑料的超高灵敏度检测，检测限低至3.3 μg/L，同时具备高选择性和稳定性。令人印象深刻的是，该方法还集成了一种支持向量机辅助的信号解码技术，建立了定量污染评估模型。通过主成分分析和接收者操作特征曲线（曲线下面积=0.998），该方法在区分污染水平时具有96.7%的置信度，将原始数据转化为可操作的环境风险评估信息。这项工作结合了基于适配体的特异性识别、纳米管实现的离子传感以及机器学习辅助的信号解码技术，为环境纳米塑料监测和污染分级提供了有效的工具。