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为解决传统色氨酸（Trp）检测方法复杂、成本高的问题，研究人员开发 Au-Cu@NiCo-MOF 空心球修饰的电化学适体传感器。该传感器线性范围 0.5 fM-200 nM，检测限低至 0.14 fM，且在豆类样品中验证有效，为食品中 Trp 精准检测提供灵敏经济方案。
色氨酸（Tryptophan，Trp）作为一种人体必需氨基酸，在蛋白质合成、氮平衡调节、生长代谢等生命活动中扮演着关键角色，还通过参与血清素合成影响抑郁、焦虑调节及骨骼健康。然而，Trp 摄入不足可能引发帕金森病、痴呆等疾病，过量则会导致口腔溃疡、肌肉疼痛等问题。世界卫生组织（WHO）明确其每日适宜摄入量为每千克体重 4mg，因此建立精准、灵敏且经济的食品中 Trp 检测方法至关重要。
传统检测方法如高效液相色谱、荧光法和电泳法存在样品制备复杂、成本高、耗时久等局限。电化学传感器因可靠、精准、快速的优势成为替代方案，其中电化学适体传感器结合了适体（单链 DNA/RNA 寡核苷酸）的高特异性与电化学系统的高效性，潜力巨大。但电极基底需兼具生物相容性与导电性，金属有机框架（Metal-Organic Frameworks，MOF）虽有高比表面积和多孔结构，却因导电性差限制应用。为此，伊朗马赞达兰大学（University of Mazandaran, Babolsar, Iran）的研究人员开展研究，开发基于 Au-Cu@NiCo-MOF 空心球的高灵敏电化学适体传感器，成果发表于《Microchemical Journal》。
研究采用的主要关键技术方法包括：通过溶剂热法制备 NiCo-MOF 空心球，后续依次进行 Cu 掺杂和 Au 修饰，构建 Au-Cu@NiCo-MOF 复合材料；将其固定在玻碳电极（Glassy Carbon Electrode，GCE）表面制备电化学适体传感器；利用循环伏安法（Cyclic Voltammetry，CV）和电化学阻抗谱（Electrochemical Impedance Spectroscopy，EIS），以 [Fe (CN)?]3?/4?为 redox 探针表征传感器制备过程及性能；通过阻抗法测定 Trp，并用实际豆类样品验证传感器实用性。
结构与形貌表征
研究通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X 射线衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、透射电子显微镜（TEM）和 Brunauer-Emmett-Teller（BET）等技术对材料结构进行表征。FTIR 结果显示，NiCo-MOF 空心球在 3440 cm?1处有 O-H 键伸缩振动峰，1580 和 1370 cm?1处为对苯二甲酸配体中羧基的不对称和对称伸缩振动峰，证实 MOF 结构成功合成；空心结构经电镜观察得到确认，为高比表面积和丰富活性位点提供支撑。
适体传感器的制备与性能
传感器制备过程经 CV 和 EIS 验证，[Fe (CN)?]3?/4?的 redox 信号变化反映了电极表面修饰步骤的有效性。Au-Cu@NiCo-MOF 空心球的空心结构提供大比表面积和多活性位点，Cu 掺杂提升 MOF intrinsic 导电性，Au 纳米颗粒通过 Au-S 键稳定固定适体链，协同增强电化学信号。
检测性能与实际应用
该适体传感器对 Trp 检测表现出优异性能，线性浓度范围为 0.5 fM 至 200 nM，检测限低至 0.14 fM，灵敏度显著高于传统方法。在实际豆类样品检测中，传感器成功验证了其实用性，表明其在食品检测领域的潜在应用价值。
研究结论表明，通过溶剂热法制备的 NiCo-MOF 空心球经 Cu 掺杂和 Au 修饰后，形成的 Au-Cu@NiCo-MOF 复合材料兼具高比表面积、良好导电性和生物相容性。以此构建的电化学适体传感器借助 Au-S 键实现适体稳定固定，通过 EIS 技术实现 Trp 的超灵敏检测。该研究不仅解决了 MOF 导电性差的问题，还通过空心结构设计和金属修饰策略，为适体传感器的性能优化提供新思路。其高灵敏度、宽线性范围和实际样品适用性，为食品中 Trp 的精准检测提供了可靠工具，对保障食品安全和人体健康具有重要意义，也为其他生物分子的电化学检测研究提供了参考。
