基于CMPs修饰的光纤SPR传感器实现诺氟沙星大范围浓度检测的创新研究

本文推荐一种创新性光纤表面等离子体共振（SPR）传感器，通过共轭微孔聚合物（CMPs）功能化修饰，实现了诺氟沙星（Norfloxacin）在1 nM–1 mM超宽浓度范围的检测（检测限达1.09 nM）。该研究突破传统检测方法需预富集的局限，将CMPs的高比表面积吸附特性与SPR技术结合，为水体及生物样本中抗生素残留的现场快速检测提供了新方案。

　　

Highlight

传感器构建与检测原理

本研究采用U型光纤SPR传感器作为检测平台（结构示意图见图4a）。当宽谱光源注入光纤时，弯曲处激发表面等离子体共振（SPR），待测物诺氟沙星被CMPs特异性吸附后引起局部折射率变化，导致SPR共振谷波长漂移，通过光谱仪实时捕获信号实现定量检测。

实验准备

将修饰不同功能团CMPs的U型光纤SPR传感器固定于疏水平台，连接光源与光谱仪。通过监测SPR共振谷中心波长漂移曲线（图4b），筛选出对诺氟沙星吸附效能最优的CMPs材料。

讨论

CMPs独特的微孔结构和可定制功能团使其能高效捕获诺氟沙星分子。该传感器将富集与检测过程合二为一，在1 nM–1 mM范围内呈现优异线性响应，较传统方法（如HPLC或电化学法）显著提升检测效率，尤其适用于环境水体及生物样本中痕量抗生素的快速筛查。

结论

本研究成功将高吸附容量CMPs与快速响应光纤SPR传感器结合，攻克了诺氟沙星宽浓度检测的技术瓶颈。该平台可拓展至其他需大范围检测的场景，为抗生素污染监测提供创新工具。

CRediT作者贡献声明

Chunlan Liu：负责论文撰写与实验设计；Ziqiang Zhang：数据采集与软件分析；Yabin Shao：方法开发与数据处理；Yong Wei：基金支持与论文修订；Zhihai Liu：资源提供与技术指导。

利益冲突声明

作者声明无任何可能影响本研究结果的财务或个人利益冲突。

致谢

感谢国家自然科学基金（61705025）、重庆市教委科技项目（KJZD-M202201201等）及三峡大学科研基金（19ZDPY08）的资助。