基于MOF@COF纳米复合材料的集成传感平台用于芝麻过敏原Ses i 2的超灵敏生物检测

为解决芝麻过敏原Ses i 2检测灵敏度不足的问题，研究人员设计了一种新型金属有机框架(MOF)与共价有机框架(COF)复合纳米材料UIO-66-NH2@TA-COF，构建了超灵敏电化学适配体传感器。该传感器检测限低至0.13 nM，具有优异的选择性和稳定性，为食品安全监测提供了创新解决方案。

　　

芝麻过敏已成为全球公共卫生问题，其中2S白蛋白(Ses i 2)作为主要过敏原，因其结构稳定性和强致敏性备受关注。然而现有检测方法存在灵敏度不足、操作复杂等缺陷。针对这一难题，东南大学团队在《Journal of Future Foods》发表创新研究，通过巧妙设计MOF@COF纳米复合材料，开发出高性能电化学传感器。

研究采用溶剂热法合成UIO-66-NH₂，通过缩合反应与TA-COF构建复合结构。利用粉末X射线衍射(PXRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征材料特性，结合电化学工作站进行循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)测试。以市售芝麻棒为实际样本，通过加标回收实验验证方法可靠性。

【合成优化与UIO-66-NH₂@TA-COF的分析特性】

通过Pawley精修确认TA-COF的二维方晶拓扑结构，比表面积达977.5 m²/g。复合后材料保持结构稳定性，XPS显示Zr 3d轨道负移0.3 eV，证实MOF与COF间电荷转移。

【电化学传感器可行性评估与条件优化】

CV曲线显示UIO-66-NH₂@TA-COF在+0.4 V处出现明显氧化峰。优化确定最佳适配体浓度2.5 nM，孵育时间40分钟，复合材料用量0.5 mg。

【传感系统性能评估】

在5-650 nM范围内呈现良好线性(R²=0.996)，检测限0.13 nM。对Ses i 3、Ara h1等干扰物表现出高度特异性，五组平行实验RSD仅1.57%。实际样品回收率95.67%-102.92%。

该研究创新性地将MOF与COF优势互补：MOF提供高比表面积和活性位点，COF增强π-π堆叠作用固定适配体。所构建传感器较传统ELISA方法灵敏度提升近4000倍，为食品过敏原监测提供新范式。未来通过简化合成工艺、开发便携设备，可进一步推动其在食品安全领域的实际应用。