基于分子印迹电化学传感与移动数据可视化的3-氯-1,2-丙二醇快速检测系统

针对食品中致癌污染物3-氯-1,2-丙二醇（3-MCPD）的快速检测需求，北京林业大学团队开发了集成分子印迹聚合物（MIPs）、碳点（CDs）和蓝牙传输的便携式电化学传感器。该系统检测限达1.8×10?8 mol/L，在酱油样品中回收率80.63%–127%，通过智能手机实现实时数据可视化，为食品安全监测提供新型解决方案。

　　

3-氯-1,2-丙二醇（3-MCPD）作为加工食品中的潜在致癌物，长期威胁公众健康。传统检测方法如气相色谱（GC-MS）虽精准但成本高昂，而比色法易受基质干扰。面对这一困境，北京林业大学的研究团队在《Food Chemistry》发表了一项突破性研究，将分子印迹技术、纳米材料与移动智能终端深度融合，构建出全球首个支持蓝牙传输的3-MCPD可视化电化学检测系统。

研究采用四大关键技术：1）以壳聚糖（CS）为基质的分子印迹聚合物（MIPs）制备，通过优化模板-单体比例（1:3 v/v）和戊二醛交联度（35%）实现特异性识别；2）碳点（CDs）的一锅法水热合成，增强电极信号响应；3）玻碳电极（GCE）的逐层修饰工艺，包括300秒电沉积时间控制；4）智能手机应用程序开发，通过蓝牙模块实现实时数据解析与超标预警。

【材料特性表征】
紫外光谱显示CDs在270 nm处存在π-π*跃迁特征峰，原子力显微镜（AFM）证实其均匀分散（图3A）。扫描电镜（SEM）显示MIPs/CS/CDs/GCE表面呈现多孔结构，X射线衍射（XRD）验证了碳材料的成功负载。

【分析性能验证】
传感器在1.00×10^?7–1.00×10^?3 mol/L范围内呈线性响应，检测限较欧盟标准低三个数量级。实际样本测试中，酱油基质的回收率波动较大（80.63%–127%），作者归因于复杂食品基质中盐分和色素的影响。

【系统集成创新】
区别于传统比色法，该系统直接解析电化学信号，通过内置算法将电流响应转换为浓度值，并自动对比GB 2762-2022限量标准。稳定性测试表明，传感器在4°C储存30天后仍保持92%初始活性。

该研究首次实现MIPs-CD hybrids与移动终端的协同应用，其重要意义在于：1）突破实验室检测的时空限制，为现场执法提供技术支撑；2）通过可视化界面降低专业门槛，使消费者可自主筛查食品安全风险；3）为其他小分子污染物的智能检测提供范式参考。正如通讯作者Qiang Li强调，这种"纳米材料-分子识别-数字解析"的三元策略，代表着食品安全检测向普惠化、智能化发展的新趋势。