基于金修饰Cu@NiCo-MOF空心框架的电化学适体传感器用于豆类中色氨酸的超灵敏检测

针对色氨酸(Trp)检测中传统方法复杂昂贵的问题，研究人员开发了基于Au-Cu@NiCo-MOF空心球的新型电化学适体传感器。该传感器通过空心结构提供大量活性位点，利用Au-S键稳定适体，实现了0.5 fM-200 nM的线性检测范围和0.14 fM的超低检测限，为食品营养监测提供了高灵敏度、低成本的分析工具。

　　

色氨酸作为人体必需氨基酸，在蛋白质合成、神经递质调节等方面具有关键作用，其摄入不足或过量会导致帕金森病、焦虑症等多种健康问题。然而传统检测方法如高效液相色谱(HPLC)和荧光分析法存在操作复杂、成本高等缺陷。针对这一挑战，马赞达兰大学（University of Mazandaran）的研究团队创新性地开发了基于多金属修饰空心框架的电化学适体传感器，相关成果发表于《Microchemical Journal》。

该研究通过三步关键技术实现突破：首先采用溶剂热法构建空心球形NiCo-MOF基底；随后通过金属掺杂策略依次引入Cu（增强导电性）和Au（形成Au-S键）；最后通过电化学阻抗谱(EIS)和循环伏安法(CV)系统验证传感器性能。研究团队特别选用[Fe(CN)₆]^3?/4-氧化还原探针，以电荷转移电阻作为分析信号，实现了对适体固定化和Trp检测过程的精准监控。

【结构表征】通过FT-IR证实了MOF中羧基(1580 cm^-1)和金属-氧键(550 cm^-1)的特征峰；XRD显示Cu/Au修饰后出现新的晶面衍射；TEM直观展示了200 nm空心球的独特形貌；BET测试证实材料具有高达1250 m²/g的比表面积。

【性能优化】CV测试表明Au-Cu@NiCo-MOF修饰电极的峰值电流比裸电极提高3.2倍；EIS证实电荷转移电阻(R_ct)随Trp浓度(0.5 fM-200 nM)呈线性变化，检测限低至0.14 fM，较现有方法灵敏度提升2个数量级。

【实际应用】在豆类样品检测中，传感器表现出优异的选择性，对酪氨酸等结构类似物的响应差异超过85%，回收率达97.2%-103.5%，验证了其在复杂基质中的可靠性。

这项研究的创新性体现在三个方面：首创的双金属掺杂空心MOF结构同步解决了导电性差和适体负载量低的难题；金纳米颗粒修饰策略通过Au-S键实现了适体的高密度固定；建立的超灵敏检测方法为食品营养监控提供了新工具。研究人员特别指出，该平台可拓展用于其他生物标志物检测，为下一代便携式检测设备的开发奠定了基础。