基于荧光技术的四环素抗生素检测方法：使用羧甲基纤维素钠与机器学习辅助识别技术

《ACS Applied Nano Materials》：Fluorescent-Based Sensing for Tetracycline Antibiotics Using Sodium Carboxymethylcellulose and Machine Learning-Assisted Recognition

　　

摘要

食物中未受控制的四环素类抗生素（TCs）残留会破坏人体肠道的稳态，甚至引发肝脏疾病，因此检测微量四环素类抗生素至关重要。本文采用水热法制备了两种含有氮的碳纳米点（N_1–36CD 和 N_2–24CD），其前驱体为羧甲基纤维素。这些材料被用来实现对牛奶样品中四环素、多西环素和氧四环素的超快速（10秒）和高灵敏度检测。合成的碳纳米粒子直径通常在2到4纳米之间，证实了它们的纳米级尺寸。当在342纳米处激发时，它们会发出中心波长为400纳米的微弱荧光。有趣的是，在2至20微米范围内的四环素会成比例地增强520纳米处的绿色荧光。这种增强的荧光效应是由于内部过滤作用和 analyte（待测物质）结合的协同作用所致。与N_1–36CD相比，N_2–24CD表现出更高的灵敏度。具体来说，N_2–24CD对四环素、氧四环素和多西环素的检测限（LODs）分别为47纳摩尔、15纳摩尔和154纳摩尔，而N_1–36CD在这三种抗生素上的检测限分别为71纳摩尔、21纳摩尔和181纳摩尔。随后建立了一个基于机器学习的荧光传感平台，能够实现对复杂牛奶样品中四环素残留的灵敏和经济有效的监测，凸显了其在食品安全分析中的应用潜力。