基于PdSn/MIL101(Fe)纳米酶增强型电化学适体传感器实现食品中土霉素的超灵敏检测

本研究开发了一种新型纳米酶复合材料PdSn/MIL101(Fe)，通过p-d轨道杂化策略显著提升过氧化物酶活性，并构建了"signal-on"模式电化学适体传感器。该传感器实现了对土霉素（OTC）的超灵敏检测（LOD低至8.13 fg/mL），具有宽线性范围（100 fg/mL至100 ng/mL）、高特异性及良好实际样本适用性，为食品安全监测提供了创新技术平台。

　　

Section snippets

Synthesis of AuNPs/CMK-3 composites

首先将1 mL 1% HAuCl₄与99 mL超纯水混合并煮沸，快速加入2.5 mL 1%柠檬酸钠溶液后反应15分钟，溶液颜色由蓝变红。冷却后补超纯水至原体积获得金纳米粒子（AuNPs）。将1 mg CMK-3溶于1 mL超纯水，加入400 μL AuNPs溶液搅拌6小时，离心收集AuNPs/CMK-3复合材料。

Tracer label characterizations

通过多种表征技术分析合成材料的形貌结构。扫描电镜（SEM）图像（图1A、B）显示MIL101(Fe)呈现清晰的亚微米级八面体结构。PdSn纳米材料的SEM和透射电镜（TEM）图像（图1C、D）显示其具有小尺寸球形纳米粒子结构。将PdSn负载于MIL101(Fe)后，材料保持原有框架结构且PdSn均匀分布（图1E、F）。X射线衍射（XRD）图谱（图1G）证实PdSn合金的成功合成。X射线光电子能谱（XPS）显示Pd 3d和Sn 3d轨道结合能位移（图1H、I），证明p-d轨道杂化效应。氮气吸附-脱附等温线（图1J）表明材料具有高比表面积（1,365 m2/g）和介孔结构。

Conclusions

本研究成功构建了基于PdSn/MIL101(Fe)纳米复合材料和AuNPs/CMK-3的夹心型电化学适体传感器用于OTC检测。首次制备的PdSn/MIL101(Fe)纳米复合材料展现出优于辣根过氧化物酶（HRP）的过氧化物酶样活性和底物亲和力。基于该纳米酶催化TMB-H₂O₂系统产生的电化学信号，实现了信号放大和高灵敏度检测，为食品中抗生素残留检测提供了新策略。