基于竞争性配位作用的均相电化学传感策略用于砷（V）的高灵敏检测

砷（As）污染严重威胁着人类健康。饮用水中的砷以无机砷的形式存在，包括As (III)和As (V)，其毒性比有机砷高。在富氧环境中，As主要以As (V)形式存在，它可通过取代PO₄^3-而影响生理过程。当细胞摄取高剂量As (V)时，As (V)不仅改变了细胞膜的性质，而且生成的ADP-(As)会阻碍ATP向ADP 的转化。因此，发展简单，快速、灵敏且和有效的策略，实现特异性检测水样品中的As (V)具有重要科学意义。在多种现代分析技术中，电化学方法具有仪器简单、易于操作、小型化、成本低及响应时间短等优点，在As检测方面得到了广泛应用。然而，传统的电化学As测定法需要在电极上修饰DNA或纳米颗粒，该过程复杂且耗时，极大地限制了它们在环境样品检测中的实际应用。而且目前发展的大多数电化学分析方法只实现了As (III)的检测，很少实现As (V)的检测。

青岛农业大学李峰（点击查看介绍）团队利用As (V)与CeO₂的结合力强于PO₄^3-与CeO₂之间的相互作用这一特性，发展了一种简单的免固定电化学传感策略用于高灵敏、高选择性检测As (V)。该方法设计合成了亚甲基蓝标记的短链DNA（MB-ssDNA），由于其相对小的尺寸和少量负电荷，很容易扩散到铟锡氧化物（ITO）电极表面，产生明显增加的电化学信号。当MB-ssDNA吸附到CeO₂表面后，形成的CeO₂/MB-ssDNA复合物扩散率低，很难到达ITO电极表面，产生较小的电化学信号。当As (V)加入到反应溶液中后，As (V)结合到CeO₂表面，将MB-ssDNA释放到溶液中，引起电化学信号明显增加。该方法具有简单，快速，高特异性和高效率等优点，并成功实现了实际水样品中As (V)的检测。

这一成果近期发表在Chemical Communications 上，文章的第一作者是杨立敏教授，通讯作者是李峰教授。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

A competitive coordination-based immobilization free electrochemical biosensor for highly sensitive detection of arsenic(V) using a CeO₂-DNA nanoprobe

Limin Yang, Bin An, Xuehan Yin, Feng Li

Chem. Commun., 2020, 56, 5311, DOI: 10.1039/d0cc01821j

导师介绍

李峰

https://www.x-mol.com/university/faculty/25249

http://hxyyxy.qau.edu.cn/channel/lifeng