综述:基于纳米材料的电化学适体传感器检测贝类和淡水中的水生毒素研究进展

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:Talanta 5.6

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  这篇综述创新性地构建了基于共价有机框架(COF)组装MXene复合纳米材料的比率电化学传感平台(TFAQ COF@MXene/GCE),实现了神经递质多巴胺(DA)的高灵敏、高选择性检测。该平台利用β-酮烯胺COF的本征电化学活性作为内参比信号,结合MXene优异的导电性,实现了0.05–800 μM宽线性范围和0.0061 μM低检测限,为神经退行性疾病诊断提供了新型自校准传感策略。

  

Abstract
多巴胺(DA)作为调控生命活动的关键神经递质,其异常水平与帕金森病、抑郁症等神经退行性疾病密切相关。研究者通过原位组装策略将具有电活性的β-酮烯胺共价有机框架(TFAQ COF)生长在氨基功能化MXene表面,构建了新型比率电化学传感平台。该COF的醌基团可输出稳定参考信号,而MXene的丰富官能团和超高导电性(<10-6 Ω·m)显著放大了DA响应信号。

Introduction
DA通过结合细胞表面受体调控中枢神经系统,其检测面临生物分子(AA、UA等)非特异性吸附的干扰。传统电化学传感器存在电极污染问题,而比率检测技术通过内参比信号校正可消除系统误差。COFs材料凭借大π共轭平面结构和有序微孔(孔径1.5-4.7 nm),与DA分子产生π-π堆积和氢键相互作用,实现选择性识别。MXene(Ti3C2Tx)的层间插层有效阻止了COF颗粒聚集,协同提升复合材料导电性。

Experimental section
通过溶剂热法合成TFAQ COF,扫描电镜显示其呈由长径向纳米棒组成的类花状结构(直径200-500 nm)。透射电镜证实MXene呈现典型层状结构(层间距1.2 nm),COF纳米颗粒均匀分布在MXene片层间。X射线光电子能谱证实COF与MXene间形成C-N共价键,复合材料比表面积达687 m2/g。

Conclusions
该传感器在药物注射剂和人血清中DA检测表现出优异性能:

  1. 宽线性范围(0.05–800 μM)覆盖生理浓度(0.01-1 μM)和病理浓度(>10 μM)
  2. 抗污染特性:静电排斥作用可有效抵抗蛋白质等生物大分子吸附
  3. 稳定性:连续扫描100次后信号衰减<5%
    这项工作为开发自校准、抗干扰的神经递质检测平台提供了新范式。
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