基于智能手机辅助的氧化石墨烯/多壁碳纳米管电化学传感器用于氯霉素的便携式现场检测

为解决氯霉素(CAP)残留检测在兽医、食品、医疗和环境领域的挑战，研究人员开发了一种集成氧化石墨烯(GO)和多壁碳纳米管(MWCNTs)的智能手机辅助电化学传感器。该平台结合Autolab和Palmsens两种电位计，实现了0-600 μM线性检测范围、46 nM检测限(LOD)和1.71 μA μM?1 cm?2灵敏度，在牛奶、血清等实际样品中表现优异。这项研究首次实现了蓝牙无线传输的便携式CAP检测，为现场快速诊断提供了经济高效的解决方案。

　　

氯霉素(CAP)作为首个合成抗生素，自1948年问世以来广泛应用于兽医和临床治疗，但其潜在的致癌性和毒副作用已引发全球关注。尽管多国已明令禁止在食品动物中使用，因价格低廉且疗效显著，CAP在发展中国家仍被滥用。传统检测方法如HPLC、LC-MS/MS虽精确但设备昂贵、操作复杂，难以满足基层快速筛查需求。在此背景下，开发便携、灵敏且经济的检测技术成为当务之急。

来自印度大学教育资助委员会(UGC)资助的研究团队在《Biosensors and Bioelectronics》发表研究，创新性地将氧化石墨烯(GO)与多壁碳纳米管(MWCNTs)复合物修饰电极，结合智能手机蓝牙传输技术，构建了首个无线便携式CAP检测平台。关键技术包括：1)采用循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)评估GO@MWCNT纳米复合材料的电催化性能；2)通过X射线衍射(XRD)和拉曼光谱表征材料结构；3)使用PalmSens微型电位计实现与智能手机的蓝牙对接；4)在牛奶、血清等实际样本中进行方法验证。

【Raman、XRD和FTIR光谱分析】通过特征峰确认GO的sp²杂化结构，D带(1353 cm^?1)和G带(1596 cm^?1)强度比表明MWCNTs有效分散于GO片层，形成稳定的π-π堆叠相互作用。

【智能手机辅助电化学传感】GO@MWCNT/玻碳电极(GCE)在0-600 μM范围内呈现优异线性(R²=0.9949)，检测限低至46 nM，灵敏度达1.71 μA μM^?1 cm^?2，且对屏幕印刷碳电极(SPCE)同样有效，证实其适配便携设备。

【实际样品检测】在添加干扰物(抗坏血酸、尿酸等)条件下，传感器对牛奶、自来水、眼药水等样本的回收率达92-107%，21天后仍保持90%活性，相对标准偏差(RSD)<3%，展现卓越的抗干扰性和稳定性。

该研究突破传统实验室检测的时空限制，首次实现CAP的无线实时分析。GO与MWCNTs的协同效应显著提升电子转移效率，而智能手机集成使检测成本降低80%。相较于金基传感器，碳基材料更具商业化潜力，为食品安全监管和临床用药监测提供新型工具。特别值得注意的是，系统与标准Autolab设备的检测结果高度一致，验证了其可靠性。这项技术可扩展至其他抗生素检测，对资源有限地区的公共卫生具有重要实践价值。