华检测盟实验室-中广测研究团队开发出地表水和食品中四环素现场快速高通量检测新方法

2026-09-28 浏览次数:5次

近日,华检测盟实验室--中广测实验室(省化学测量与应急检测技术重点实验室环境化学团队联合齐鲁工业大学(山东省科学院),制备出一种兼具荧光特性和类过氧化物酶活性的铁掺杂碳点纳米酶(CDNEs),并基于此构建了荧光—比色双模式传感分析技术。该技术可实现对四环素(TC)的高灵敏、特异性检测,并为抗生素污染物的多信号准确检测和现场分析提供了新的分析手段。

     四环素类抗生素(TCs)作为广谱抗菌药物,广泛应用于临床治疗与畜牧养殖等领域。但TCs残留可通过食物链富集引发肝损伤、肠道菌群失调等健康风险,也可通过多种排放途径进入生态环境造成生态危害风险,甚至加速耐药基因传播,威胁公共卫生安全和生态环境健康。然而,现有TCs检测技术面临“仪器依赖”与“信号单一”的双重困境,一是色谱-质谱、电化学等方法需复杂前处理且操作门槛高,难以用于现场检测;二是荧光或比色等方法简便传感手段多为单信号输出,缺乏交叉验证机制,检测准确性和抗干扰能力受限。

    为解决上述问题,研究团队以丁二酸、乙二胺盐酸盐和硝酸铁为前驱体,通过一步溶剂热法合成了兼具蓝色荧光与类过氧化物酶催化活性的铁掺杂碳点纳米酶(CDNEs)。然后,基于CDNEs独特的双功能特性,构建了溶液中TC荧光-比色双模式传感分析技术。在荧光检测模式中,TC与CDNEs相互作用导致其荧光信号发生猝灭,实现对目标物的灵敏响应;在比色检测模式中,TC可增强CDNEs的类过氧化物酶活性,促进3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)氧化显色,使检测体系产生明显颜色变化。两种信号变化均与四环素浓度呈良好线性关系,荧光模式检测限低至20nM,比色模式检测限达到25nM,且具有良好的选择性和抗干扰能力。同时,利用显色反应建立了智能手机辅助扫描分析平台,可通过RGB值提取实现现场快速定量检测,在实际水样和食品中的加标回收率为90.2%~108.6%。

      该研究提出的双模式传感策略有效克服了单一信号检测易受干扰的局限,为环境水体和食品中四环素的现场快速筛查提供了一种便捷可靠的新技术方案。相关研究成果以“Iron-doped carbon dot nanozymes with fluorescence and enzyme-like activity as dual-mode sensor for the detection of tetracycline”为题,发表于光谱分析领域期刊《Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy》,测试所(中广测)为第一作者单位及通讯作者单位。研究工作得到了国家自然科学基金、广东省科学院专项资金等项目的资助。


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