一种含铈的MOF@纳米酶探针，为集成免疫分析提供了可编程的离心微流控技术支持

《ACS Sensors》：A Ce-Involved MOF@Nanozyme Probe Empowers Programmable Centrifugal Microfluidics for Integrated Immunoassay

　　

摘要

致病细菌对公共健康构成严重威胁，因此亟需快速且灵敏的检测方法。在此，我们开发了一种具有高过氧化物酶活性的混合金属-有机框架纳米酶（Ce/Zr-UiO 66@CeO₂），并将其用于比色生物传感，该纳米酶被整合到可编程离心微流控芯片中，从而实现针对沙门氏菌的快速、灵敏且自动化的检测。Ce/Zr-UiO 66@CeO₂利用UiO 66的结构稳定性来抵御基质干扰，而掺杂的铈元素及CeO₂纳米颗粒则提供了丰富的氧空位以及高效的Ce³⁺/Ce⁴⁺氧化还原循环，进而提升了催化性能。沙门氏菌与磁性纳米颗粒及Ce/Zr-UiO 66@CeO₂结合形成夹心复合物，进而引发催化比色反应。这种可编程差速离心微流控芯片能够实现试剂的依次释放、细菌的免疫反应以及信号的定量检测，且无需外部泵浦。通过这种方式，该集成生物传感器能够在28分钟内检测出低至46 CFU/mL的沙门氏菌，其灵敏度是ELISA方法的2517倍。检测的回收率在80.67%到113.72%之间，表明其在不同食品基质中的检测稳定性很高。这一平台为提升食品安全性提供了一种极具前景的一体化生物传感解决方案。