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Nano Res.│北京工业大学李建荣课题组:基于金属有机框架的双传感器系统用于抗生素的特异性传感

本篇文章版权为李建荣课题组所有,未经授权禁止转载。

背景介绍


近年来,食品安全问题引起了人们的高度关注。由于抗生素作为兽药被广泛使用,水中残留抗生素是高风险因素之一。根据不同种类抗生素的毒性水平不同,很多国家严格管制甚至禁止相关抗生素的使用。此外,鉴于各类抗生素毒性水平不同,进行特异性检测是一项更具挑战性的任务。基于荧光淬灭或增强的光学传感技术具有灵敏度高、响应快、操作简单等优点,是一种高效的检测技术,尤其适合大规模样本的快速筛查。为了实现不同级别毒性抗生素的特异性识别,一种可能的策略是联合使用多个兼具灵敏与选择性的传感器组成的的荧光传感阵列系统。


成果简介


北京工业大学李建荣课题组报道了两例具有不同荧光性质的同构MOF(BUT-128和BUT-129)。其中,BUT-128展现出对氯霉素高的检测灵敏度,检出限为38 ppb,是目前报道的MOF基荧光检测器中最低的。然而,与氯霉素结构相似的甲砜霉素对BUT-128的荧光强度并不会有明显影响。此外,BUT-128与BUT-129对硝基呋喃类抗生素均具有强的荧光淬灭响应。因此,通过将BUT-128与BUT-129进行联用,组成荧光传感系统可以实现氯霉素、甲砜霉素、硝基呋喃在其他种类抗生素(四环素类、磺胺类)中的特异性识别,实现有效识别具有不同毒性的抗生素。


图文导读


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图1 基于MOFs的双传感系统用于识别不同毒性水平的抗生素示意图,两种MOF传感器的组合使得读出代码种类多样化,有助于区分不同毒性水平的抗生素。


表1 BUT-128和BUT-129双传感器系统的荧光发射变化和相应的读出代码。

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作者简介


李建荣,北京工业大学教授,博士生导师,绿色催化与分离北京市重点实验室主任。主要从事金属有机多孔材料应用基础研究。迄今已发表科技论文300余篇,部分文章发表在Nature Energy、Nature Chem.、Chem. Rev.、JACS、Angew.、AM、AIChE J.等上,SCI他引3万余次;授权发明专利30余件。主持或参与国家重点研发计划、基金委创新群体、重点、优青及面上等科研项目。入选科睿唯安“全球高被引学者”,获国家自然科学二等奖、亚洲杰出科研工作者和工程师奖等。兼任中国颗粒学会理事、《Green Chem. Eng.》、《Chinese J. Chem. Eng.》等期刊编委。


文章信息


Y.-L. Zhao, Q. Chen, J. Lv, et al. Specific sensing of antibiotics with metal-organic frameworks based dual sensor system. Nano Research. https://doi.org/10.1007/s12274-022-4306-6.

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