适配体功能化金属共价有机框架纳米流体传感器用于痕量棒曲霉素的超灵敏选择性检测

《Biosensors and Bioelectronics》：Aptamer-functionalized metal-covalent organic framework as nanofluidic sensor for ultrasensitive and selective detection of trace patulin

本文报道了一种基于适配体功能化金属共价有机框架（MCOF）的新型纳米流体传感器，通过在原位生长于阳极氧化铝（AAO）纳米通道上的金共价有机框架（Au-COF）固定适配体，实现了对复杂食品基质中痕量棒曲霉素（PAT）的超灵敏（检测限低至3.83 pg L-1）和选择性检测。该传感器结合了AAO的结构稳定性、MCOF的亚纳米通道限域效应与额外金属活性位点以及适配体的特异性识别能力，为复杂基质中痕量分析物的检测提供了新平台。

　　

Highlight

试剂与仪器

2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪（TZ）(≥ 98%)、1,3,5-苯三甲醛（TFB）(≥ 98%)购自吉林中科院-延盛科技（中国长春）。巯基功能化的PAT适配体（SH-5′-GGC CCG CCA ACC CGC ATC ATC TAC ACT GAT ATT TTA CCT T-3′）由生工生物工程（上海）股份有限公司提供。棒曲霉素（PAT）、黄曲霉毒素B1（AFB1）、黄曲霉毒素B2（AFB2）、黄曲霉毒素G2（AFG2）、玉米赤霉烯酮（ZEN）、脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）的标准储备溶液（100 mg L^-1）购自上海安谱实验科技股份有限公司。氯金酸（HAuCl₄·3H₂O）、1,2-二氯苯（o-DCB）、正丁醇（n-BuOH）、乙酸、6-氨基己酸（AcA）、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐（EDC）、N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）均购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。实验用水为超纯水（18.2 MΩ cm）。

Apt/Au-COF/AAO纳米流体传感器的设计策略

方案1A展示了我们的Apt/Au-COF/AAO纳米流体传感器的制备过程。AAO因其高度有序的纳米通道结构以及优异的机械和化学稳定性被用作支撑基底。AAO-NH₂膜的制备依据Ran等人的方法。首先，将结晶COF原位均匀生长在AAO-NH₂表面，以整合AAO的机械稳定性和COF的限域效应，并增强目标分子与传感界面之间的相互作用效率。

结论

我们展示了一种新型的适配体功能化MCOF纳米流体传感器，用于食品样品中痕量棒曲霉素的超灵敏和选择性检测。该纳米流体传感器集成了AAO的结构稳定性、MCOF的界面功能化和亚纳米通道限域效应以及适配体的特异性识别能力等优点。所开发的方法具有低检测限、高选择性、优异精密度和定量回收率。MCOF的引入不仅提供了COF的限域效应，还提供了额外的活性金属位点，用于高效固定适配体，从而实现信号放大和选择性提升。