基于DMSA-AuNPs比色传感器的食品铬污染裸眼快速检测技术

本文推荐一种基于2’3-二巯基丁二酸(DMSA)功能化金纳米颗粒(AuNPs)的比色传感器，可实现食品中Cr3+的裸眼快速检测（检出限0.5 μM，线性范围0.5-5 μM）。该技术通过新型生物筛选法获得铬特异性螯合剂DMSA，结合AuNPs表面等离子共振(LSPR)特性，使检测时间缩短至1分钟内，结果与ICP-MS高度一致（R2>0.99），为食品安全监测提供便携解决方案。

　　

亮点

• 基于新型生物筛选法获得铬特异性螯合剂DMSA

• DMSA-AuNPs传感器实现Cr³⁺的裸眼可视化检测（0.5 μM检出限）

• 1分钟内完成检测，与ICP-MS结果高度吻合（R²>0.99）

新型生物检测法筛选Cr³⁺螯合剂及验证DMSA特异性

我们开发了一种基于酵母突变体敏感性的生物筛选体系：敲除铁转运蛋白基因的ftr1Δ菌株对Cr³⁺极度敏感，而DMSA能特异性逆转其生长抑制。通过对比其他金属敏感菌株（如pca1Δ、atx1Δ）发现，DMSA仅对Cr³⁺具有强结合力，这种特性经化学方法进一步验证。

DMSA-AuNPs传感器的构建原理

DMSA分子中的2个-SH基团与AuNPs形成牢固的Au-S键，其游离的-COOH则特异性捕获Cr³⁺。当Cr³⁺存在时，纳米颗粒聚集引发局域表面等离子共振(LSPR)位移，溶液颜色从酒红色变为蓝色——这种"变色龙效应"肉眼可见，且浓度梯度变化明显。

实际应用性能

在6类食品（大米、大豆、牛奶等）检测中，该传感器与ICP-MS的相关系数R²>0.99。值得注意的是，共存离子（如Pb²⁺）即使浓度高达Cr³⁺的10倍也不产生干扰。对于Cr⁶⁺的检测，需先用抗坏血酸将其还原为Cr³⁺。

讨论

该技术突破传统检测方法（如ICP-MS、AAS）的设备依赖性问题，通过"酵母筛选-纳米增效"双引擎驱动，实现从实验室到现场检测的跨越。未来通过开发微型化读数设备，有望将检测限进一步降低至WHO标准以下。