Adv. Compos. Hybrid Ma.|福建农林大学袁占辉团队
近日,福建农林大学袁占辉教授团队在国际高水平期刊Advanced Composites & Hybrid Materials上发表题为“Sensors based on CNT@PSS-AuNPs/rGO layered films for portable detection of ciprofloxacin”的研究性论文。福建农林大学为第一单位,龙博副教授为第一作者,袁占辉和叶大鹏教授为通讯作者,闽江学院的王莉玮教授和日本材料研究所的安盟教授也参与了该工作。
原文链接:https://doi.org/10.1007/s42114-024-01156-2
CIP(Ciprofloxacin)是一种第二代福喹诺酮类抗生素,广泛用于医疗保健和农业工业,用于对抗广泛的病原体。CIP的积累对人类健康和生态系统构成重大威胁。动物源性食品中的抗生素残留可导致人类的过敏反应或致癌效应。因此,开发一种有效的CIP测定方法对保障人类健康至关重要。有几种已建立的精确测量CIP浓度的方法,包括酶联免疫吸附试验、高效液相色谱和质谱、毛细管区电泳和光学方法。虽然这些方法很有效,能够同时检测多个目标,但它们通常需要复杂的样品预处理步骤,昂贵的设备,专门的操作人员,不适合快速的场检测。在各种免疫分析方法(电化学、比色、灰光)中,电化学检测是最方便的方法之一。近年来,从电化学和适配体的,由于适配体能够特异性和准确地识别多种目标,电化学和适配体结合的传感器得到了快速发展。与传统抗体相比,适配体具有高热稳定性、化学弹性强、生产成本低、保质期长等优点。这些特性使适配体非常适合用于各种生物传感器。该研究基于碳纳米管@聚苯乙烯磺酸-金纳米颗粒/还原氧化石墨烯(CNT@PSS-AuNPs/rGO)层状薄片制备了电化学适配体传感器,利用便携式传感检测设备进行环丙沙星(CIP)的检测。CNT@PSS-AuNPs/rGO层状薄膜具有极好的特殊表面积,为适配体提供了充足的结合位点。功能化的CNT@PSS-AuNPs增强了加载还原氧化石墨烯时衬底材料的分散性和电导率,并增加了电极的表面积。
图1a电化学适配体传感器的制造过程。b,c层状薄膜的制备过程示意图。
图2 TEM图像:CNT;b、c CNT@PSS;d、eCNT@PSS-AuNPs;f映射原始图像;g、h、i、j和k元素映射图像。
图3aCNT@PSS-AuNPs/rGO的横断面扫描电镜图像;b MCNT@ PSS和CNT@PSS的拉曼光谱;cCNT/PSS的C1s光谱;CNT/PSS的d S2p光谱。
图4 a采用不同材料修改的EIS测量的奈奎斯特图和相应的电路模型(插图:一些曲线的缩放)。b不同的修改步骤CV:SPCE、CNT、CNT@PSS/rGO和CNT@PSS-AuNPs/rGO。
图5a PSS@CNT:还原氧化石墨烯纳米复合材料改性电极的不同比例的奈奎斯特图,并将起点重新定位到(0,0),以便于更好的比较。b不同的PSS@CNT:还原氧化石墨烯纳米材料修饰电极的CV图。
图6a不同PSS@CNT:还原氧化石墨烯纳米材料改性电极的有限元模拟分析图。b不同PSS@CNT:还原氧化石墨烯纳米材料修饰电极模拟的局部定量分析图。
图7CNT@PSS-AuNPs/rGO/SPCE的环丙沙星检测原理示意图。
图8a不同浓度的奈奎斯特图。为了更好地进行比较,起点被重新定位到(0,0)。bCIP浓度与EIS反应的关系。插图:CIP的校准曲线。
图9 a长期稳定性研究b传感器重现性c短期稳定性d特性研究。
团队网站:http://acfm.fafu.edu.cn
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