纳米材料增强型电化学免疫传感器用于牛奶中金黄色葡萄球菌的高灵敏检测

本文开发了一种基于碳纳米纤维(CNFs)、金纳米颗粒(AuNPs)和多壁碳纳米管(MWCNTs)修饰丝网印刷碳电极(SPCE)的新型电化学免疫传感器，实现了牛奶中金黄色葡萄球菌(S. aureus)的快速检测。该传感器具有宽线性范围(10-107 CFU mL-1)、低检测限(2.8 CFU mL-1)及良好稳定性，为食品安全监测提供了高效解决方案。

　　

Highlight

材料

本研究所用丝网印刷碳电极(SPCE)购自DropSens，包含三个组件：碳工作电极(WE)、碳对电极和Ag/AgCl参比电极(RE)。聚丙烯腈(PAN)购自伊朗Polyacryl公司，平均分子量为150,000 g mol^-1。实验还使用了铁氰化钾(K₄[Fe(CN)₆])、铁氰化钾(K₃[Fe(CN)₆])等化学试剂。

纳米纤维形貌

图1a、2a和2c展示了不同浓度(7/9/11 wt%)PAN溶液对电纺纳米纤维直径的影响。7 wt%时因溶液粘度低会出现串珠现象(图1a)，而提高浓度后则形成无串珠、直径更大的纳米纤维(图2a,c)，这是由于聚合物链移动性降低所致。

结论

本研究开发了一种高灵敏度电化学免疫传感器，通过将抗体共价固定在经CNFs、AuNPs、Cys和CNTs修饰的SPCE上，实现了牛奶中金黄色葡萄球菌的检测。该传感器具有2.8 CFU mL^-1的低检测限和10-10⁷ CFU mL^-1的宽线性范围，展现了良好的商业化应用潜力。