Aptasensor de doble modo integrado fotoelectroquímico-fluorescente para la detección sensible de la fumonisina B1

Área de la Ciencia:

• Química analítica
• Biosensorización
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• La exposición a largo plazo a la fumonisina B1 (FB1) presenta importantes riesgos para la salud humana.
• Los métodos precisos y sensibles de detección de FB1 son cruciales para la inocuidad de los alimentos.
• Los métodos de detección existentes pueden sufrir interferencias ambientales o operativas.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un nuevo sensor de aptitud de fluorescencia fotoelectroquímica (PEC-FL) de modo dual para la detección sensible y fiable de FB1.
• Utilizar una etiqueta de señal de doble función (Tb@Zr-MOF) y una matriz de heterounión de esquema Z (BiOI/CuBi2O4) para la amplificación de la señal y la transferencia de electrones mejorada.
• Lograr la validación cruzada entre los modos PEC y FL para minimizar los errores de detección.

Principales métodos:

• Fabricación de un aptasensor PEC-FL de modo dual que utiliza Tb@Zr-MOF como etiqueta de señal y BiOI/CuBi2O4 como matriz de detección.
• Carga de aptameros en la matriz BiOI/CuBi2O4 para el reconocimiento específico de FB1.
• Utilizando la emisión de fluorescencia de Tb@Zr-MOF y su efecto de apagado por fotocorriente para la generación de señales.
• Investigación de las propiedades de heterounión del esquema Z de BiOI/CuBi2O4 para mejorar la transferencia de electrones.

Principales resultados:

• El aptasensor propuesto demostró un amplio rango de detección lineal de FB1 en los modos PEC (100 fg/mL-1 μg/mL) y FL (100 fg/mL-1 μg/mL).
• Se han alcanzado límites de detección altamente sensibles de 17,78 fg/mL para el PEC y de 21,93 fg/mL para el FL (S/N = 3).
• La estrategia de detección de modo dual mitigó efectivamente los errores asociados con las mediciones de modo único, mejorando la fiabilidad.

Conclusiones:

• El desarrollado PEC-FL aptasensor de doble modo proporciona una plataforma sensible, precisa y confiable para la detección de FB1.
• La combinación de materiales avanzados (MOF, heterounión) y la detección de doble modo ofrece un enfoque prometedor para el análisis de micotoxinas.
• Este método tiene un importante potencial de aplicación práctica para garantizar la seguridad alimentaria y proteger la salud pública.