引言
环丙沙星（CIP）是一种合成氟喹诺酮类抗生素，是同类药物中最有效的药物之一，广泛应用于畜牧业和临床医疗中，用于预防和治疗各种细菌感染（Appelbaum & Hunter, 2000; Hu等, 2018）。近年来，其应用范围进一步扩大，包括作为COVID-19患者呼吸道感染的辅助治疗药物（Ebrahimi & Akhavan, 2022; Miranda等, 2020）。根据给药途径和物种特异性代谢的不同，高达70%的氟喹诺酮类药物可以未经代谢直接排出（Teglia等, 2019）。然而，由于目标生物体内代谢不完全以及传统废水处理效率低，CIP的广泛使用加剧了耐药菌株的出现和环境污染，对生态系统和人类健康构成严重威胁（Cuprys等, 2018; Gou等, 2021; Kraemer, Ramachandran, & Perron, 2019; Lan, Yao, Ping, & Ying, 2017）。因此，开发高效准确的检测方法监测水、食品和生物样品中的CIP残留已成为当务之急。
传统技术如高效液相色谱法（HPLC）（Choma, 2006; Dai等, 2023; Morales-Gutiérrez, Barbosa, & Barrón, 2015）和液相色谱-质谱联用法（LC-MS）（Hyung等, 2022; Li等, 2024）虽然精度高，但受限于昂贵设备、复杂程序和需要专业人员，妨碍了快速或现场检测（Gayen & Chaplin, 2016; Umesh, Jesila, & Wang, 2021）。近年来，各种便携式传感平台被广泛开发，包括电化学传感器（Abnous等, 2017; Silva, Candido, & Pereira, 2025）和光学传感器（Kong等, 2025; Xue等, 2026），为快速和现场分析提供了有前景的替代方案。相比之下，电化学传感器因其简便性、高灵敏度和微型化潜力而备受关注。将碳基纳米材料与金属纳米粒子和聚合物薄膜结合可进一步提高电极的导电性、表面积和稳定性。例如，Reddy等人（Reddy, Brahman, & Suresh, 2018）开发了一种用AuNPs/壳聚糖修饰的一次性丝网印刷电极（SPCE），实现了0.1–150 μM的CIP线性检测范围和0.001 μM的检测限。类似地，L.V. de Faria等人（de Faria等, 2020）使用多壁碳纳米管（MWCNTs）和还原氧化石墨烯（rGO）分别使电极表面积增加15%和43%，显著提高了灵敏度。在我们之前的工作中（Xu等, 2024），一种基于MWCNTs@MoS2@CS的CIP检测传感器表现出宽线性范围（0.50–1200 μM）、低检测限以及在真实水样中的可靠性能，展示了混合纳米材料的协同优势。
尽管取得了这些进展，许多报道的CIP传感器仍然存在灵敏度和选择性有限的问题，且非一次性电极通常需要繁琐的抛光和清洗程序，这限制了其实际应用，特别是在现场检测中。更重要的是，大多数现有策略主要依赖于材料选择或表面积增强，而界面电子转移和适体可及性的协同优化仍未得到充分探索（?i?oláková等, 2020）。为解决这些挑战，将金属纳米粒子与聚合物薄膜和高表面积碳纳米材料集成是提高电极性能的有效方法。特别是，MWCNTs和GO具有丰富的-COOH官能团，不仅能改善导电性，还为核酸适体提供了多种结合位点。同时，壳聚糖有助于形成均匀、稳定且具有生物相容性的薄膜，促进可靠的适体固定化。
适体是通过系统性进化配体指数富集（SELEX）技术从随机寡核苷酸文库中筛选得到的合成单链DNA或RNA寡核苷酸（Gopinath, 2007）。它们具有高亲和力和特异性，能够识别各种目标分子。与传统抗体相比，适体具有诸多优势，包括优异的热稳定性、强化学耐受性、低生产成本和较长的保质期，使其特别适合于电化学传感器的构建（Guo等, 2025）。适体在电极表面的固定化方法对适体基传感器的性能有重要影响。常见策略包括共价键合（Liang等, 2025; Pilehvar等, 2017）、物理吸附（Lei等, 2023; Zhang, Zhu, Ma, Chai, & Miao, 2024）和聚合物包埋（Sha等, 2025）。
在此，带有末端-NH2基团的适体通过1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺（EDC）和N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）活化固定在经-COOH功能化的电极表面。活化后，适体的末端-NH?基团对NHS酯进行亲核攻击，形成稳定的酰胺键（-CONH-），同时释放NHS作为副产物。最后，应用牛血清白蛋白（BSA）封闭电极表面的非特异性活性位点，从而提高传感器的选择性。利用这种固定化策略，构建的电化学适体传感器（BSA/Apt/MWCNTs@GO@CS/AuNPs/SPCE）实现了CIP的纳摩尔级检测，展现出高灵敏度、低检测限和快速响应，同时显示出良好的实际应用潜力。
