基于虚拟模板印迹与模拟酶点击化学标记构建检测嘧霉胺的分子印迹电致发光传感器:超高灵敏检测新突破

【字体: 时间:2025年05月12日 来源:Analytica Chimica Acta 5.7

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  为解决传统 MIP 传感器检测痕量嘧霉胺(PMT)时,因惰性分析物信号弱、信号转导机制受限导致灵敏度低的问题,研究人员开展基于虚拟模板印迹与模拟酶点击化学标记的 MIP 传感器检测 PMT 的研究,实现 2.58×10?1? mol/L 的超低检测限,提升检测灵敏度。

  在当今社会,食品安全问题犹如一颗高悬的达摩克利斯之剑,时刻牵动着人们的心弦。农药残留作为食品安全的一大 “隐形杀手”,其危害不容小觑。其中,嘧霉胺(Pyrimethanil,PMT)作为一种高效防治灰霉和枯萎病的农药,广泛应用于农业生产中。然而,由于其降解速度有限,若使用浓度控制不当或后续处理不彻底,极易在食物中残留。长期接触或摄入低剂量的 PMT,可能会引发一系列健康问题,如同在人体中埋下一颗颗 “定时炸弹” ,严重威胁着人们的身体健康。
目前,常用的 PMT 检测方法,如色谱法、荧光法和免疫分析法等,都存在着各自的弊端。这些方法要么设备昂贵,增加检测成本;要么对操作人员的技术要求极高,限制了其广泛应用;还有可能出现交叉反应,导致检测结果不准确。而分子印迹聚合物(Molecularly imprinted polymer,MIP)传感器虽具备特异性识别和选择性检测目标分子的能力,且可重复使用、适用性广泛,但传统的 MIP 传感器检测灵敏度有限,难以满足检测痕量 PMT 的需求。因此,开发一种全新的、高灵敏度的 PMT 检测方法迫在眉睫。

为了攻克这一难题,来自未知研究机构的研究人员开展了一项极具创新性的研究。他们提出了一种基于虚拟模板印迹结合模拟酶点击化学标记的 MIP 传感器检测策略,并成功制备了 MIP - ECL 传感器。这项研究成果发表在《Analytica Chimica Acta》上,为 PMT 检测领域带来了新的曙光。

在这项研究中,研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先是虚拟模板印迹技术,选用与 PMT 结构相似的乙烯基嘧霉胺(Vinyl pyrimethanil,PMT - Vi)作为虚拟模板分子合成 MIP 膜;其次是点击化学标记技术,利用巯基 - 烯点击反应将结合 Fe/N 碳点(Fe/N CDs)的树枝状聚合物 Fe/N - PAMAM - SH 固定在 MIP 上;最后借助 Fe/N CDs 模拟过氧化物酶的活性,催化过氧化氢分解产生羟基自由基(?OH),增强鲁米诺 - 过氧化氢体系的 ECL 信号,从而实现对 PMT 的间接检测 。

下面来看具体的研究结果:

  • ECL of the Fe/N - PAMAM - SH:研究发现,Fe/N CDs 大量负载在树枝状聚合物 PAMAM 上,显著增加了量子点的数量。Fe/N CDs 具有过氧化物酶活性,能够促进过氧化氢分解产生?OH,进而增强鲁米诺 - 过氧化氢体系的 ECL 信号 ,这为后续通过 ECL 信号检测 PMT 奠定了基础。
  • 检测性能:该策略极大地提高了 MIP 传感器的检测灵敏度,检测限低至 2.58×10?1? mol/L。同时,MIP 的印迹因子高达 7.75,表明其对 PMT 具有高度的选择性。在实际样本分析中,该方法也展现出了良好的应用潜力。

在研究结论和讨论部分,这种基于虚拟模板印迹结合模拟酶点击化学标记的 MIP 传感器检测方法,不仅显著提升了检测灵敏度,还简化了检测流程。它为检测缺乏特征信号或产生微弱信号的分子提供了一种全新的思路和方法,在食品安全检测领域具有重要的应用价值,有望成为未来检测痕量农药残留的有力工具,为保障人们的饮食安全筑起一道坚固的防线。

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