智能手机辅助纸基印迹适体传感器用于水产品中铅的超灵敏检测

本文创新性地将适体（aptamer）与离子印迹聚合物（IIP）结合，开发出基于ZnSe@ZnS量子点的荧光纸基传感器，实现了水产品中Pb2+的超灵敏检测（LOD低至0.56 nmol·L?1）。该技术通过多因素响应面法优化，检测时间从10分钟缩短至1分钟，回收率达88.06%-107.29%，为复杂食品基质中重金属快速检测提供了新策略。

　　

Highlight

本研究成功构建了一种新型纸基荧光生物传感器，通过将铅特异性适体（aptamer）与表面印迹技术相结合，以ZnSe@ZnS量子点作为荧光信号源，实现了对水产品中铅离子的"双锁识别"——既保留印迹聚合物（IIP）的稳定腔体结构，又兼具适体的高特异性结合能力。

Chemicals and materials

实验采用硝酸铅作为模板分子，3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）和适体作为双功能识别单体。所有化学试剂购自国药集团（上海），适体序列由生工生物合成，玻璃纤维素纸作为纸基载体材料展现出优异的荧光信号负载性能。

Principle of paper-based fluorescent biosensor

传感器工作原理巧妙利用了"金属螯合荧光淬灭"效应：当Pb²⁺与适体结合后，其特定空间构象被"冻结"在印迹层中，量子点荧光强度变化与铅浓度呈负相关。通过智能手机摄像头捕捉荧光信号，使检测过程如同"分子级拍照"般便捷。

Conclusions

该适体功能化印迹聚合物（Apt-IIP）传感器具有三大突破：1）检测限低至47.73 μg/kg，满足欧盟0.3 mg/kg的严苛标准；2）首次将响应面法应用于传感器参数优化；3）开发的纸基器件使重金属检测变得像pH试纸一样简单，为食品安全现场检测提供了革命性工具。