《Food Chemistry》：Aggregation-induced emission carbon dots-based dual-mode sensor for smartphone-assisted rapid detection of putrescine in shrimp
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•成功构建了一种基于碳点/金纳米簇的双模式腐胺传感器。•腐胺的检测基于碳点的聚集诱导发光效应和金纳米簇的内滤效应。•碳点/金纳米簇具有优异的灵敏度和重复性。•构建了基于智能手机的平台用于检测虾中的腐胺。引言由于经济发展，人们对食品新鲜度，尤其是虾等海鲜的关注度日益提高。这类海
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成功构建了一种基于碳点/金纳米簇的双模式腐胺传感器。
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腐胺的检测基于碳点的聚集诱导发光效应和金纳米簇的内滤效应。
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碳点/金纳米簇具有优异的灵敏度和重复性。
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构建了基于智能手机的平台用于检测虾中的腐胺。
引言
由于经济发展，人们对食品新鲜度，尤其是虾等海鲜的关注度日益提高。这类海产品至关重要，不仅营养价值高，还富含对健康有重大益处的n-3多不饱和脂肪酸（Lou等人，2025；Tabilo等人，2025）。然而，在加工、运输和储存过程中处理不当导致的食品腐败对健康构成巨大威胁（Xu等人，2026）。生物胺（BAs）的形成，包括组胺、腐胺、尸胺、精胺、亚精胺、酪胺和血清素，是微生物脱羧氨基酸导致的食品污染指标（Liu、Luo等人，2025）。其中，腐胺（Put）因产生不良气味、苦味、胃肠不适和过敏反应等不良效应而备受关注。因此，快速准确地检测海鲜中的腐胺对于监测海鲜新鲜度至关重要。
目前，利用色谱法、电化学和毛细管电泳技术检测腐胺通常依赖于复杂的仪器、繁琐的操作程序以及耗时费力的合成过程，这使其不适合实时现场检测。因此，开发一种简单、快速、准确的腐胺检测方法势在必行。近年来，基于荧光纳米材料的传感器因其高灵敏度、减少背景干扰、显著的可调性、增强的稳定性和快速检测时间等优势，成为传统染料的有前景的替代品。这类荧光纳米材料包括小分子荧光探针、碳纳米管、碳点（He等人，2026；Liu、Yuan等人，2025）、量子点（Zhang、Li等人，2025）、稀土金属基材料和金属纳米簇。
其中，碳点（CDs）尤为前景广阔。碳点定义为尺寸小于10纳米的发光碳纳米材料，具有出色的荧光性能、良好的生物相容性以及可进行功能化的多样表面化学性质（Zhang、Li等人，2025）。其制备主要涉及两种策略：自上而下和自下而上方法。自下而上方法更为常用，包括水热法、溶剂热法、微波法、热解法等（Liu、Zhong等人，2024）。碳点的独特性质促进了其在荧光成像、生物分析、生物医学和能源相关技术中的广泛应用。金纳米簇（AuNCs）是由几个到几百个金原子组成的分子尺度无机纳米材料聚集体，由特定的配体分子（如硫醇、聚合物和蛋白质）稳定（Zhang、Fang等人，2025）。制备金纳米簇的方法包括模板法、直接还原法和化学刻蚀法等（Liu、Yang等人，2025）。金纳米簇粒径通常小于2纳米，展现出卓越的 Optik 和催化性能，同时具有低反应性、良好的生物相容性和生物活性，以及大的Stokes位移。
尽管已有少数将碳点与金纳米簇结合的荧光传感器（Permpool等人，2025；Zhao等人，2025），现有方法主要将金纳米簇作为信号探针，忽略了碳点固有的强荧光检测性能。此外，大多数基于碳点的传感器通过荧光猝灭工作，这往往导致高背景信号和低信噪比。然而，这些单信号传感器响应时间长，易受环境波动和干扰影响，有时导致结果不准确。与单波长荧光探针相比，比率荧光传感器表现出更优异的抗干扰能力，能够实现更准确可靠的定量分析（Liu、Zhou等人，2024）。因此，开发能够产生比率响应对生物胺，特别是腐胺的响应的新碳点荧光探针具有重要意义和实用价值。
虽然传统显色传感器能够实现分析物的定性识别，但依赖肉眼评估会引入主观性，并限制对细微光谱变化的灵敏度。观察者间在颜色辨别上的差异进一步降低了定量准确性。利用内置摄像头和高级图像处理算法的智能手机辅助分析已成为快速检测有害物质的强大平台（Cao等人，2024；Fu等人，2024）。与主观的视觉评估相比，基于智能手机的色度分析（RGB/HSV）提供了更高的灵敏度和定量准确性，有效消除了依赖观察者的误差。此外，智能手机固有的快速数据获取和计算能力，促进了便携式智能传感设备的制造，用于现场快速分析和检测，这将在现场应用中拓宽其实际用途。
在本工作中，我们报道了一种与智能手机集成的一次性双模式比率荧光和显色传感器，用于快速检测腐胺（Put）。碳点（CDs）和金纳米簇（AuNCs）结合形成CDs/AuNCs杂化系统，实现了对Put的比率荧光和显色检测。该传感器展现出超快响应时间（20秒内），荧光模式和显色模式的检出限（LODs）分别为0.439 μmol/L和0.720 μmol/L。此外，它具有良好的稳定性和强大的抗干扰能力。通过将传感器与智能手机耦合进行RGB值提取，我们实现了对Put的可视化和快速识别。该方法成功应用于量化虾肉中的腐胺水平，为海鲜新鲜度评估提供了一种新颖的策略，具有广阔的应用前景（图1）。
章节摘要
碳点的合成
碳点的合成遵循先前的研究（Deng、Xu、Sun、Xie、Luo和Li，2023），并作了轻微修改。将前驱体2,4-二羟基苯甲醛（DB，0.2 mmol）加入10 mL超纯水中，用1 mol/L NaOH将pH调节至9。将溶液转移至水热反应器中，在烤箱中于180°C反应10小时，然后冷却至室温。为去除较大颗粒，将制备的溶液通过0.22 μm注射器过滤器。滤液为
碳点和碳点/金纳米簇的表征
首先通过扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）图像表征了制备的碳点的形貌和尺寸分布（图2a和S1）。碳点呈现准球形，分散均匀，通过测量100个单独颗粒确定平均直径约为10.5纳米（图S2）。动态光散射分析显示水动力直径为10.7纳米（图2c），与TEM观察结果一致。
结论
在本研究中，开发了一种基于双发射碳点（CDs）和金纳米簇（AuNCs）的智能手机辅助双模式传感平台，用于虾肉中腐胺（Put）的快速可靠定量。为减轻单信号探针对环境波动和仪器漂移的敏感性，引入AuNCs作为稳定内标，实现比率荧光传感。该传感器实现了对腐胺的定量检测
CRediT作者贡献声明
周锦涛：写作-原稿，调查，概念化。塔尼亚：调查，概念化。谢伟：写作-审查与编辑，调查。李志贤：数据整理，概念化。夏欢：数据整理，概念化。熊军：调查，概念化。吴晓玲：写作-审查与编辑，监督，资金获取，概念化。娄文勇：写作-审查与编辑，监督，资金获取。
未引用参考文献
Boukhvalov、Osipov、Murzalinov、Serikkanov和Bi，2024
Deng等人，2023
利益冲突声明
作者声明不存在已知可能影响本文报告工作的竞争性财务利益或个人关系。
致谢
本研究得到国家自然科学基金（22378146、22208223）、广东省基础与应用基础研究基金（2024A1515011514）、广州市科技计划项目（2023B03J1317）和中央高校基本科研业务费（2025ZYGXZR035）的资助。
周锦涛|塔尼亚|谢伟|李志贤|夏欢|熊军|吴晓玲|娄文勇
