基于TiO2诱导四苯乙烯聚集增强电化学发光的新型免疫传感器检测黄曲霉毒素B1

针对食品中黄曲霉毒素B1(AFB1)检测灵敏度不足的问题，研究人员开发了基于H4TCPE-TiO2纳米聚合物的AIECL（聚集诱导电化学发光）免疫传感器。该平台结合TiO2共反应促进效应与珊瑚状PdCu纳米花基底，实现0.98 pg mL-1的超高检测限，为食品安全监测提供新方法。

　　

黄曲霉毒素B₁(AFB₁)作为最危险的霉菌毒素之一，每年导致全球约25%的农产品污染，其致癌性比砷强68倍。传统检测方法如高效液相色谱(HPLC)和质谱联用技术虽可靠，但设备昂贵且难以现场快速检测。而电化学发光免疫分析(ECLIA)技术因兼具高灵敏度和操作简便性成为研究热点，但如何进一步提升信号强度仍是挑战。

苏州大学的研究团队创新性地将聚集诱导发光(AIE)效应与纳米材料催化特性结合，构建了新型H₄TCPE-TiO₂/PdCu NFs免疫传感器。四羧基苯乙烯(H₄TCPE)在TiO₂纳米球中聚集时，分子内旋转受限产生显著发光增强；而TiO₂同时作为共反应促进剂，加速S₂O₈^2-还原产生更多自由基，双重放大电化学发光(ECL)信号。珊瑚状钯铜纳米花(PdCu NFs)则以其三维多孔结构为抗原固定提供超大比表面积。

关键技术包括：1）溶剂热法合成H₄TCPE-TiO₂纳米聚合物；2）水热法制备PdCu NFs电极基底；3）ECL信号检测系统优化。研究通过透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)证实材料成功合成，电化学阻抗谱(EIS)验证传感器构建过程。

【研究结果】

1. 材料表征：TEM显示H₄TCPE-TiO₂为直径800 nm的粗糙纳米球，EDS证实Ti、O、C元素均匀分布；PdCu NFs呈现独特的珊瑚状分枝结构，XRD证明合金特征衍射峰。
2. 性能测试：在最优条件下，传感器对AFB₁的线性检测范围达0.003-1000 ng mL^-1，检出限低至0.98 pg mL^-1，较传统ELISA方法灵敏度提高3个数量级。
3. 实际应用：在花生、玉米等复杂基质中回收率为92.3%-107.8%，且能有效区分AFB₁与其他霉菌毒素（如赭曲霉毒素）。

该研究首次将AIECL效应与半导体催化特性协同应用于霉菌毒素检测，为食品安全监测提供新范式。论文发表于《Talanta》期刊，通讯作者为Xiangyang Miao和Anping Deng。研究获得国家自然科学基金(21175097)等多项资助，相关技术已申请苏州重点研发计划(2023ss21)支持。未来可通过微流控芯片集成实现便携式检测设备的开发。