集成NIR-980敏化的UCNP和MoS2纳米片用于铀酰离子的灵敏检测

《ACS Applied Nano Materials》：Integrated NIR-980-Sensitized UCNP and MoS2 Nanosheets for Sensitive Detection of Uranyl Ions

基于FRET原理构建铈上转换纳米颗粒（UCDA）与二硫化钼（MoS?）联用的铀离子检测系统，MoS?通过吸附DNAzyme释放的ssDNA降低UCDA荧光强度，在复杂水样中实现5.81nM检测限和98.7%-102.7%恢复率。

　　

铀是一种放射性元素，在水环境中主要以铀酰离子（UO₂²⁺）的形式存在，对人类健康和环境构成重大威胁。在这些环境中检测铀酰离子（UO₂²⁺仍然具有挑战性。本文基于荧光共振能量转移（FRET）原理，开发了一种用于检测水环境中铀酰离子（UO₂²⁺的上转换荧光传感器（UCDM）。该传感器利用装载了DNA酶（UCDA）的上转换纳米颗粒作为能量供体，以及二硫化钼（MoS₂）作为能量受体。二硫化钼（MoS₂）对单链DNA（ssDNA）具有很高的亲和力，从而使传感器能够有效工作。在铀酰离子（UO₂²⁺存在的情况下，DNA酶会在rA位点催化底物裂解，释放出与二硫化钼（MoS₂）结合的单链DNA。这种相互作用会导致UCDA的上转换发光强度降低。上转换纳米颗粒独特的发光特性有效减少了背景自荧光，从而提高了传感器的灵敏度。该传感器的检测限低至5.81 nM，并且在复杂的水样中（如向江水、铀矿废水、人血清和尿液样本）表现出良好的重现性（98.7%–102.7%），证明了其实际应用价值。