基于纳米酶催化的比色适配体传感技术突破四环素检测中结合缓冲液屏障

本研究针对水产养殖中四环素残留检测的瓶颈问题，开发了一种基于金纳米颗粒(AuNPs)过氧化物酶模拟活性(NanoZyme)的比色适配体传感新方法。通过优化反应体系克服了适配体碱性结合缓冲液对检测信号的抑制，建立了0.01-0.5 mg L-1 对数线性检测范围(R2 =0.99)，检出限0.017 mg L-1 优于欧盟和印度标准，在鱼肉样本中回收率达111-115%，为水产品安全监管提供了快速筛查工具。

　　

水产养殖业中抗生素滥用引发的食品安全问题日益严峻。作为全球使用量最大的抗生素之一，四环素在养殖鱼类中的残留可能通过食物链危害人类健康，并加剧抗生素耐药性危机。尽管欧盟和印度食品标准局(FSSAI)将四环素最大残留限量(MRL)设定为0.1 mg L^-1
，但传统检测方法如HPLC、LC-MS等存在设备昂贵、操作复杂等缺陷。比色适配体传感技术虽具有快速、低成本优势，但受限于适配体结合缓冲液对金纳米颗粒(AuNPs)过氧化物酶活性的抑制，四环素检测始终面临技术瓶颈。

针对这一挑战，研究人员创新性地将酪氨酸修饰的金纳米颗粒(AuNPs)与四环素特异性适配体结合，构建了纳米酶(NanoZyme)传感系统。通过透射电镜(TEM)确认合成的AuNPs呈球形且平均粒径14.16 nm，其与适配体形成的复合物(AuNPs-Apt)能催化TMB-H₂
O₂
显色反应。研究关键突破在于优化反应条件，显著降低了结合缓冲液对纳米酶活性的抑制，使检测灵敏度提升至0.017 mg L^-1
。

主要技术方法包括：1) 酪氨酸还原法制备AuNPs并进行TEM表征；2) 通过紫外-可见光谱和酶动力学分析评估纳米酶活性；3) 建立基于TMB-H₂
O₂
显色体系的四环素检测标准曲线；4) 采用实际鱼肉样本验证方法可靠性。

【Synthesis and characterization of AuNPs】
TEM分析显示合成的AuNPs具有面心立方晶体结构，SAED衍射图证实其高结晶性。动态光散射(DLS)显示粒径分布均匀，Zeta电位表明表面带负电荷(-18.7 mV)，为后续适配体修饰奠定基础。

【结论】
该研究首次实现鱼类肌肉中四环素的比色适配体传感检测，创新点包括：1) 突破结合缓冲液抑制效应，使检测限低于欧盟标准83%；2) 证实四环素通过选择性吸附AuNPs-aptamer复合物特异性抑制纳米酶活性；3) 在鱼肉基质中保持优异回收率(111-115%)。该技术为水产食品安全监管提供了便携式筛查工具，对遏制抗生素滥用具有重要实践价值。

讨论部分指出，相比传统抗体识别，适配体传感器具有稳定性高、成本低的优势。未来研究可进一步拓展该平台在其他抗生素检测中的应用，并通过微流控技术实现现场检测。该成果为纳米酶在食品安全领域的应用开辟了新途径。