基于银纳米颗粒修饰的锌-2-甲基咪唑MOF新型电化学免疫传感器用于维吉尼亚霉素M1检测

为解决动物源性食品中维吉尼亚霉素M1（VIR M1）残留检测的灵敏度与便捷性问题，中国研究人员开发了一种基于银纳米颗粒-锌-2-甲基咪唑MOF（AgNPs-ZIF-8）复合材料的电化学免疫传感器。该传感器通过AgNPs-ZIF-8的信号放大作用和单克隆抗体（mAb）的特异性识别，实现了0.32 ng/mL的检测限和90.51%-101.17%的回收率，为饲料和食品中抗生素残留监测提供了高效解决方案。

　　

抗生素滥用引发的食品安全问题日益严峻，其中维吉尼亚霉素（VIR）作为曾广泛使用的饲料添加剂，其残留标志物VIR M1可能通过食物链威胁人类健康。尽管欧盟和中国已禁止其作为促生长剂使用，但动物源性食品中仍需严格监控残留量。传统检测方法如高效液相色谱（HPLC）和液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）虽准确，但存在设备昂贵、前处理复杂等缺陷。免疫分析法如酶联免疫吸附试验（ELISA）和试纸条虽便捷，但灵敏度不足。电化学免疫传感器凭借微型化、高灵敏度和低成本优势成为研究热点，但信号放大材料的性能限制仍是瓶颈。

为解决上述问题，龙湖实验室的研究团队创新性地将银纳米颗粒（AgNPs）与锌-2-甲基咪唑金属有机框架（ZIF-8）复合，构建了AgNPs-ZIF-8纳米复合材料，并首次用于VIR M1电化学免疫传感器的开发。该研究通过紫外可见光谱（UV-Vis）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、透射电镜（TEM）和扫描电镜（SEM）证实了材料的成功合成与特性。传感器利用AgNPs的Ag⁰/Ag⁺可逆氧化还原反应增强电子传递速率，结合ZIF-8的大比表面积实现抗体高效固定，最终在0.4-20 ng/mL范围内实现定量检测，检测限低至0.32 ng/mL，且对饲料和动物源性食品的回收率达90.51%-101.17%，相对标准偏差（RSD）控制在2.8%-8.8%。

关键技术包括：1）AgNPs-ZIF-8的合成与表征；2）金电极（AuE）修饰工艺优化；3）循环伏安法（CV）和电化学阻抗谱（EIS）评估传感器性能；4）实际样本（饲料和动物组织）检测验证。

材料与方法
研究采用柠檬酸钠还原法制备AgNPs，通过原位合成将AgNPs负载于ZIF-8表面。抗VIR M1单克隆抗体通过氨基偶联固定在AgNPs-ZIF-8修饰的AuE上，利用差分脉冲伏安法（DPV）记录信号响应。

结果与讨论
表征分析
UV-Vis显示AgNPs-ZIF-8在435 nm处出现特征吸收峰，XRD证实复合材料保留了ZIF-8的晶格结构（7.30°对应（0 1 1）晶面）。TEM显示AgNPs均匀分布于ZIF-8表面，粒径约20 nm。

传感器性能
优化条件下，DPV响应与VIR M1浓度对数呈线性关系（R²=0.994）。传感器对结构类似物（如红霉素ERY）的交叉反应率<5.2%，表明高特异性。

实际应用
在加标鸡肝和饲料样本中，回收率稳定，RSD低于8.8%，符合国际食品法典委员会（CAC）对残留检测的要求。

该研究通过纳米材料协同效应突破了传统免疫传感器的灵敏度限制，AgNPs-ZIF-8的导电性和生物相容性为其他小分子污染物检测提供了新思路。论文发表于《Food Chemistry》，为食品安全监管提供了可靠的技术支撑。