综述：基于乙酰胆碱酯酶抑制的有机磷农药检测技术进展

本综述系统阐述了基于乙酰胆碱酯酶（AChE）抑制原理的有机磷农药（OPs）检测技术最新进展，涵盖传感器设计、纳米材料增强策略及多模式联用技术（如STAMP/DOOBN模型），为环境监测与食品安全领域提供高灵敏度、实时动态风险评估方案。

　　

基于乙酰胆碱酯酶抑制的有机磷农药检测技术研究进展

引言

有机磷农药（OPs）作为广泛使用的杀虫剂，其残留问题对生态环境和人类健康构成严重威胁。乙酰胆碱酯酶（AChE）作为OPs的关键作用靶点，其抑制效应已成为农药检测的核心原理。近年来，基于AChE抑制的检测技术在灵敏度、特异性和实时性方面取得显著突破，尤其在海洋环境监测与食品安全领域的应用日益深入。

技术原理与创新方向

OPs通过不可逆抑制AChE活性，导致乙酰胆碱（ACh）在突触间隙积累，引发神经毒性。基于该机制，检测技术主要分为三类：

1. 1.

   生物传感器技术：利用固定化AChE与OPs结合后的酶活性变化，通过电化学、光学或压电信号转换实现定量检测。例如，纳米金、石墨烯等材料修饰电极可显著提升检测灵敏度（检测限可达10^-12 M）。

2. 2.

   纳米材料增强策略：金属有机框架（MOFs）、量子点（QDs）等纳米材料通过增大比表面积和催化效应，增强信号放大能力。

3. 3.

   多模式联用技术：结合STAMP（系统理论事故模型与过程）与DOOBN（动态对象导向贝叶斯网络）模型，实现从农药暴露到健康风险的动态评估，解决传统方法在复杂环境中适应性差的问题。

关键挑战与解决方案

1. 1.

   抗干扰能力提升：水体中重金属离子、pH波动易导致假阳性，通过酶固定化保护层（如壳聚糖膜）和选择性抑制剂预处理可缓解。

2. 2.

   实时监测局限性：微流控芯片与便携式检测设备的集成，支持现场快速筛查（响应时间<5分钟）。

3. 3.

   多残留同步检测：抗体阵列芯片与机器学习算法结合，实现OPs及其代谢产物的高通量分析。

应用前景

该技术已拓展至海洋生物监测（如贝类OPs富集评估）、农产品溯源及临床中毒急救诊断。未来方向包括开发仿生酶替代天然AChE以提升稳定性，以及构建区域化OPs暴露预警网络（如结合卫星遥感与地面传感器数据）。

结论

基于AChE抑制的OPs检测技术正向智能化、微型化方向发展，多学科交叉融合（如材料科学、人工智能）将进一步推动其在公共健康保护与环境治理中的实际应用。