Fipronil is a broad-spectrum insecticide widely used in agriculture and residential areas; its indiscriminate use leads to environmental pollution and poses health hazards. Early detection of fipronil is critical to prevent the deleterious effects. However, current insecticide analysis methods such as HPLC, LC/MS, and GC/MS are incompetent; they are costly, immobile, time-consuming, laborious, and need skilled technicians. Hence, a sensitive, specific, and cheap biosensor are essential to containing the contamination. Here, we designed two novel biosensors—the first design relied on fluorescent labeling/quenching, while the second sensor focused on label-free detection using Thioflavin T displacement. Altogether, we identified four candidate aptamers, predicted secondary structures, and performed 3D molecular modeling to predict the binding pocket of fipronil in FiPA6B aptamer. Furthermore, the aptameric sensors showed high sensitivity to fipronil of sub-ppb level LOD, attributed to stringent experimental design. The biosensors displayed high specificity against other phenylpyrazole insecticides and demonstrated robust sensitivity for fipronil in real samples like cabbage and cucumber. Notably, to the best of our knowledge, this is the first demonstration of noncanonical G4-quadruplex-like aptamer binding to fipronil, verified using CD spectroscopy. Such aptasensors possess considerable potential for real-time measurements of hazardous insecticides as point-of-care technology.

氟虫腈是一种广谱杀虫剂，广泛用于农业和居民区；滥用其会导致环境污染并危害健康。氟虫腈的早期检测对于防止有害影响至关重要。然而，目前的杀虫剂分析方法如 HPLC、LC/MS 和 GC/MS 均不合格；它们成本高、无法移动、耗时、费力，并且需要熟练的技术人员。因此，灵敏、特异且廉价的生物传感器对于控制污染至关重要。在这里，我们设计了两种新型生物传感器——第一种设计依赖于荧光标记/淬灭，而第二种传感器专注于使用硫黄素 T 置换的无标记检测。总之，我们确定了四种候选适体，预测的二级结构，并进行 3D 分子建模以预测 FiPA6B 适体中氟虫腈的结合口袋。此外，由于严格的实验设计，适配体传感器对亚 ppb 级 LOD 的氟虫腈表现出高灵敏度。生物传感器对其他苯吡唑类杀虫剂表现出高度特异性，并对卷心菜和黄瓜等真实样品中的氟虫腈具有很强的敏感性。值得注意的是，据我们所知，这是第一次证明非规范 G4-四链体样适体与氟虫腈结合，并使用 CD 光谱学进行了验证。这种适体传感器在实时测量有害杀虫剂方面具有相当大的潜力，可以作为即时检测技术。归因于严格的实验设计。生物传感器对其他苯吡唑类杀虫剂表现出高度特异性，并对卷心菜和黄瓜等真实样品中的氟虫腈具有很强的敏感性。值得注意的是，据我们所知，这是第一次证明非规范 G4-四链体样适体与氟虫腈结合，并使用 CD 光谱学进行了验证。这种适体传感器在实时测量有害杀虫剂方面具有相当大的潜力，可以作为即时检测技术。归因于严格的实验设计。生物传感器对其他苯吡唑类杀虫剂表现出高度特异性，并对卷心菜和黄瓜等真实样品中的氟虫腈具有很强的敏感性。值得注意的是，据我们所知，这是第一次证明非规范 G4-四链体样适体与氟虫腈结合，并使用 CD 光谱学进行了验证。这种适体传感器在实时测量有害杀虫剂方面具有相当大的潜力，可以作为即时检测技术。使用 CD 光谱进行验证。这种适体传感器在实时测量有害杀虫剂方面具有相当大的潜力，可以作为即时检测技术。使用 CD 光谱进行验证。这种适体传感器在实时测量有害杀虫剂方面具有相当大的潜力，可以作为即时检测技术。