原位信号放大光电化学传感器用于黄曲霉毒素检测

黄曲霉毒素B1（AFB1）是已知的化学物质中致癌性最强的一种，其广泛存在于天然食物中。黄曲霉毒素B1通过污染食物如花生、玉米、稻谷、小麦、花生油等粮油食品，进而危害人和动物的生命安全。黄曲霉毒素耐热，280 ℃才可裂解，故一般烹调加工温度下难以破坏。中国食品卫生标准中规定了几种主要易受污染的食物中黄曲霉毒素B1的允许量标准，玉米、花生、花生油中黄曲霉毒素B1允许量为≤20μg/kg；其他食用油为≤10μg/kg；其他粮食、豆类、发酵食品为≤5μg/kg。因此，开发能够灵敏，快速检测痕量黄曲霉毒素B1的有效方法在食品安全分析方面具有重要意义。

光电化学传感器是在电化学传感器基础上发展起来的一类传感元件，由于它的信号激发源和检测的信号是来自不同的能量形式，因而具有其特有的低背景信号、高灵敏度、易微型化的特点，光电化学传感研究一直备受关注。众所周知，光电化学传感器的检测性能很大程度上取决于光敏材料的性质和由于目标物引起的信号变化程度。因此选择合适的光电化学材料和设计信号放大的策略对于构建一个优秀光电化学传感器是非常重要的。

基于以上要素，近日福州大学唐点平教授（点击查看介绍）课题组设计了一种用脂质体包裹的电子给体多巴胺作为信号标记物用于增强Mn²⁺掺杂的Zn₃(OH)₂V₂O₇•2H₂O 纳米带的光电化学信号的光电化学传感器。通过监测由于脂质体裂解释放电子给体多巴胺带来的光电流信号的变化，从而实现对黄曲霉毒素B1的高灵敏性及选择性的检测。由于脂质体是一个双分子包裹的中空䑋泡结构，具有强大的负载能力，能够包裹大量的多巴胺来进行信号放大，有利于提高传感器灵敏度实现低检测限。其次Mn²⁺掺杂的Zn₃(OH)₂V₂O₇•2H₂O 纳米带的低维度和超薄结构，有利于电子和空穴的分离并且其具有合适的带隙宽度有利于对可见光的吸收，能产生稳定而强的光电流。

与此同时，利用脂质体信号放大技术避免使用对于环境要求高而且昂贵的酶。其次，选择Mn²⁺掺杂的Zn₃(OH)₂V₂O₇•2H₂O作为光敏材料，制备简单并且对环境友好，避免使用一些具有一定毒性的无机半导体。本工作的主要意义是构建一种操作简单，对环境友好，快速灵敏的光电化学传感器，并且该传感器不仅可以用于黄曲霉毒素B1的检测，也可以用于其他的生物毒素和肿瘤标志物。

该论文作者为：Youxiu Lin, Qian Zhou, Dianping Tang

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Dopamine-Loaded Liposomes for in-Situ Amplified Photoelectrochemical Immunoassay of AFB₁ to Enhance Photocurrent of Mn²⁺-Doped Zn₃(OH)₂V₂O₇ Nanobelts

Anal. Chem., 2017, 89, 11803–11810, DOI: 10.1021/acs.analchem.7b03451

导师介绍

唐点平

http://www.x-mol.com/university/faculty/9535