智能手机辅助Tb/Eu-MOF琼脂切片探针可视化检测氟喹诺酮类药物的创新研究

为解决氟喹诺酮类药物快速检测难题，研究人员开发了一种便携式智能手机辅助Tb/Eu-MOF琼脂切片探针，通过荧光信号可视化实现高灵敏度检测。该技术结合金属有机框架（MOF）材料与智能手机图像分析，为现场筛查提供了简便、低成本解决方案，在食品安全和医疗监测领域具有重要应用价值。

　　

在食品安全和医疗监测领域，氟喹诺酮类抗生素的残留检测一直面临技术瓶颈。传统检测方法依赖大型仪器和复杂前处理，难以满足现场快速筛查需求。随着抗生素滥用问题日益严峻，开发简便、灵敏的检测技术成为当务之急。

研究人员创新性地将镧系金属有机框架（MOF）与琼脂基质结合，构建了Tb/Eu双金属荧光探针。当探针与氟喹诺酮类药物结合时，可通过能量转移引发特征荧光变化。研究团队进一步开发智能手机图像分析算法，将颜色信号转化为定量数据，实现检测限低至0.1 μM的便携式检测。

关键技术包括：1）水热合成Tb/Eu-MOF纳米晶体；2）琼脂切片探针制备与表征；3）智能手机荧光成像系统搭建；4）机器学习辅助信号分析算法。研究选用环丙沙星等6种常见氟喹诺酮验证性能，在牛奶、尿液等实际样本中回收率达92-107%。

【材料合成】
通过调控反应pH和温度，获得粒径均匀的MOF晶体，X射线衍射证实其具有高结晶度。荧光光谱显示Tb³⁺在545 nm和Eu³⁺在615 nm的特征发射峰。

【检测性能】
探针对不同氟喹诺酮的响应时间在5分钟内，检测线性范围0.5-50 μM。选择性实验表明，探针对10种干扰物无交叉反应，抗干扰能力强。

【实际应用】
构建的智能手机检测平台包含405 nm激发光源和滤光片模块，通过RGB通道分析实现裸眼可视化和半定量检测。与HPLC方法对比，结果一致性达95%以上。

该研究突破传统检测技术局限，首次将MOF材料与智能手机分析结合应用于氟喹诺酮检测。相比实验室方法，检测成本降低90%，时间缩短至10分钟以内。研究为开发新一代POCT设备奠定基础，特别适用于资源有限地区的抗生素监测。论文发表于《Food Chemistry》，被审稿人评价为"将纳米材料设计与移动健康技术结合的典范"。

研究同时发现，MOF中Tb/Eu摩尔比显著影响检测灵敏度，未来可通过优化配体结构进一步提升性能。当前探针在极端pH环境下稳定性有待改进，团队正开展包覆改性研究以拓展应用场景。这项工作为食品安全和临床诊断提供了创新工具，也启发了其他小分子可视化检测技术的开发。