镍棒/镍基金属有机框架界面工程策略用于环境样本中加替沙星的电化学检测

为解决氟喹诺酮类抗生素在环境及生物系统中的残留风险，研究人员开发了基于镍棒(NiR)与镍基MOF(Ni-MOF)复合材料的电化学传感器，通过协同效应提升电子传递与活性位点密度，实现了加替沙星(GAT)的高灵敏检测（LOD 0.0038 μM），在河水、血清等复杂基质中表现优异，为环境污染物监测提供了新策略。

　　

氟喹诺酮类抗生素的滥用与残留已成为全球公共卫生隐患，其中加替沙星(GAT)因其在环境中的持久性（浓度可达112 ng·L^?1）和诱发细菌耐药性的风险备受关注。传统检测方法如HPLC虽精准但成本高昂，而电化学传感技术凭借快速、便携等优势成为研究热点。然而，复杂基质干扰和材料导电性不足制约其发展。

Vellore理工学院（VIT）的研究人员创新性地将具有分级结构的镍棒(NiR)与多孔镍基MOF(Ni-MOF)复合，构建了NiR/Ni-MOF/GCE传感器。通过调控复合材料比例（2:1至1:2），利用NiR的高导电性和Ni-MOF的丰富活性位点协同作用，显著提升了GAT检测性能。该成果发表于《Journal of Environmental Chemical Engineering》，为环境污染物监测提供了新思路。

研究采用磁辅助化学还原法合成NiR（反应式：Ni²⁺+2OH^?→Ni(OH)₂），通过溶剂热法将Ni-MOF负载于NiR表面。采用循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)评估性能，并测试了河水、血清等实际样本的适用性。

主要结果

1. 材料表征：NiR/Ni-MOF(1:1)复合物呈现分级多孔结构，比表面积达380 m²·g^?1，XRD证实了Ni⁰与Ni-MOF的共存。
2. 电化学性能：在0.01-454.2 μM范围内呈线性响应，灵敏度达0.96 μA·μM^-1·cm^-2，LOD低于EFSA限值（0.064 μM）。
3. 抗干扰性：能有效区分环丙沙星等结构类似物，血清样本回收率>95%。

该研究不仅为MOF基复合材料设计提供新范式（如通过金属离子原位释放构建异质界面），其便携式检测方案更适用于资源有限地区。Ting-Yu Liu团队指出，该传感器可扩展至其他抗生素检测，对遏制抗菌素耐药性蔓延具有重要意义。