多重纳米孔检测技术用于地表水中结构多样的全氟和多氟烷基化合物

《ACS Nano》：Multiplex Nanopore Detection of Structurally Diverse Per- and Polyfluoroalkyl Substances in Surface Water

单分子纳米孔传感器通过β-CD适配器实现九种PFAS同时检测，电流阻滞差异结合机器学习分类达95.83%准确率，灵敏度达微克/升级，无需标记分离。

　　

全氟烷基和多氟烷基物质（PFASs）是一类新兴的化学污染物，已对全球水资源造成了广泛的污染。随着人们对PFAS毒性的认识日益加深，市场对能够快速、低成本地检测水中多种PFAS成分的传感器需求日益增长。然而，尽管这些化合物在水环境中具有高度的结构多样性，大多数电化学和光学传感器仅能检测一两种PFAS。在这里，我们报道了一种单分子纳米孔传感器，它能够在一次测量中同时检测九种PFAS。通过将β-环糊精（β-CD）适配器整合到突变的α-溶血素（α-HL）纳米孔中，PFAS分子在通过纳米孔时会产生不同的电流阻断现象，从而可以根据碳链长度、氢原子取代情况以及末端官能团进行清晰区分。借助机器学习分类器的辅助，该传感器的整体识别准确率达到95.83%。这种技术无需化学标记、分离或富集，就能直接、无标记地快速检测环境中浓度低至微克/升的表面水样中的多种PFAS。在复杂的实际样品中成功应用纳米孔传感技术，凸显了其在实际环境分析中的巨大潜力。