近日,華中農業(yè)大學倪德江教授團隊張德副研究員和余志副教授在Chemical Engineering Journal期刊上在線發(fā)表了題為“Engineering of a magnetic dual-signal SERS aptasensor for the ratiometric detection of acetamiprid in tea samples”的研究成果。華中農業(yè)大學園藝林學學院茶學系張德副研究員、余志副教授為該論文的通訊作者,在讀博士生覃重陽和張德副研究員為該論文的第一作者。
對茶葉樣品進行檢測是控制茶葉農藥殘留超標的最有效的手段之一。傳統質譜檢測方法雖然準確靈敏,但存在檢測周期長、成本高等問題。因此,研發(fā)茶葉中農藥殘留的快速檢測技術具有十分重要的意義。
該研究以茶葉中農殘啶蟲脒為研究對象,聯用便攜式拉曼光譜與生物適配體技術創(chuàng)新性的制備了一種具有高效磁性的雙SERS信號(表面增強拉曼光譜)適配體傳感器,并以此構建了一種能夠在茶葉復雜基質中實現啶蟲脒農藥分子特異性捕獲、富集分離和SERS信號比率快速檢測的方法。
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茶葉復雜基質中農藥生物適配體傳感器的構建及檢測應用
其中,捕獲探針由嵌入SERS標記分子(4-MBN)的磁性核殼材料與適配體結合而成;信號探針則由嵌入另一種SERS標記分子(4-MPY)的金銀核殼納米材料與cDNA結合而成。兩者通過堿基互補配對原則雜交,形成完整的復合探針。當檢測體系中存在啶蟲脒時,其分子會被核酸適配體特異性結合,從而導致復合探針發(fā)生解離。隨后,利用磁性分離技術將解離的組分分開。此過程使得溶液中兩種標記分子4-MBN與4-MPY的SERS信號強度比值,隨啶蟲脒濃度的變化而呈現規(guī)律性變化,以此實現定量檢測。在最優(yōu)條件下,該策略能夠實現茶葉中啶蟲脒農藥在10-4 mol/L-10-10 mol/L濃度范圍內的快速檢測,檢測限可達4.75 μg/kg,遠低于中國和歐盟規(guī)定的最大限量標準(0.05 mg/kg)。在實際茶樣檢測中,該策略的檢測回收率在82.41%-94.17%之間,與傳統HPLC檢測方法的相對誤差在3.23%-12.51%范圍內,具有較高的檢測準確性和特異性。檢測時間可以控制在10 min以內,大大提高了檢測效率。
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