基于纳米结构Ox-MWCNT-PPy-Au的电化学传感器实现超低浓度逆千里光碱检测及其肝细胞毒性机制研究

为解决逆千里光碱(RTS)的高灵敏度检测需求及其肝毒性机制研究，研究人员开发了一种新型RTS印迹传感器，结合氧化多壁碳纳米管(Ox-MWCNTs)、聚吡咯(PPy)和金纳米颗粒(AuNPs)，检测限低至0.035 nM。该研究同步揭示RTS通过降低谷胱甘肽(从23.08±0.21降至21.21±0.02 μmol/109细胞)和升高氧化型谷胱甘肽(从1.32±0.26升至2.22±0.02 μmol/109)诱导氧化应激，并通过彗星实验证实DNA损伤(尾矩增加至2.53 μm)。该传感器为毒性物质监测与机制研究提供了创新工具。

　　

这项突破性研究构建了基于氧化多壁碳纳米管(Ox-MWCNTs)-聚吡咯(PPy)-金纳米颗粒(AuNPs)的三维纳米传感器，其表面积(0.218 cm²)达到裸电极的4.25倍，电荷转移电阻仅10.9 Ω，实现了逆千里光碱(RTS)的超灵敏检测——在合成基质中检测限达0.035 nM，在HepaRG细胞培养基中甚至可达-0.030 nM。

在毒性机制方面，当RTS浓度达到35 μM时，肝细胞内还原型谷胱甘肽(GSH)水平从23.08±0.21显著下降至21.21±0.02 μmol/10⁹细胞，而氧化型谷胱甘肽(GSSG)则从1.32±0.26上升至2.22±0.02 μmol/10⁹，证实氧化应激效应。彗星实验显示DNA损伤指标尾矩增至2.53 μm，尾迁移达16.13 μm。更引人注目的是，氧化损伤标志物8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)从0.29±0.02 ng/mL飙升至0.47±0.07 ng/mL，揭示RTS通过氧化途径导致DNA损伤的分子机制。

这项研究巧妙融合纳米材料工程与分子印迹技术，不仅为剧毒生物碱检测提供了灵敏度提升4个数量级的新方法，更建立了毒性物质检测-机制研究的闭环研究范式，在环境毒理学和药物安全评估领域具有重要应用价值。