基于柠檬酸衍生碳点-硫化钨微球的微流控纸基荧光传感装置用于塞克硝唑现场检测

本综述创新性地开发了一种智能手机辅助的微流控纸基荧光传感平台（μPAD），通过氮掺杂碳点（N-CDs）功能化硫化钨（WS2）微球复合材料实现塞克硝唑的"荧光猝灭"检测。该装置具备高灵敏度（LOD=117 nM）、强抗干扰性及便携式优势，可实时定量分析血清样本，为现场快速诊断（point-of-care testing）提供突破性解决方案，其检测结果经UPLC和LC-MS/MS双重验证，符合US EPA标准。

　　

Section snippets

Chemicals

钨酸钠（99.9%）、柠檬酸（99.9%）、硫脲（99.9%）和尿素（99.9%）均购自Sigma Aldrich。所有药物样品取自本地制药企业。这些试剂均为分析纯级别，直接使用无需进一步纯化。

Instrumentation

采用赛默飞Varioskan Lux多模式酶标仪进行荧光光谱分析。材料吸光度使用紫外-可见分光光度计（赛默飞Evolution 220）测定。

Synthesis Mechanism of N-CDs@WS₂ Microspheres

通过一步水热碳化法合成氮掺杂碳点（N-CDs），以柠檬酸和尿素为前体。尿素作为氮源，柠檬酸同时提供碳源并起到脱水剂作用。当柠檬酸与尿素的水溶液在180°C下于聚四氟乙烯内衬高压釜中反应4小时后，柠檬酸发生聚合和脱水反应，形成具有丰富表面官能团（如羧基和氨基）的荧光碳点。这些官能团有助于后续与WS₂微球的复合，通过静电相互作用和氢键形成稳定结构，最终构建出N-CDs@WS₂复合微球。

Conclusion

本研究成功开发了一种新型微流控纸基荧光传感装置，通过与智能手机联用的紫外平台集成，实现了塞克硝唑的现场检测。该传感器利用氮掺杂碳点与硫化钨微球（N-CDs@WS₂）的复合材料，在与塞克硝唑相互作用时表现出强烈的"荧光关闭"响应。这种猝灭行为是实现药物选择性、定量检测的核心机制。该平台兼具高灵敏度、便携性和抗干扰能力，为临床实时监测和现场诊断提供了可靠工具。