与IRFE-MLR框架相结合的共振匹配的太赫兹元材料,可提高特异性检测微量pefloxacin
Lintong Zhang1, Jingsen Yang1, Jiachen Zhang2
1Center for Artificial Intelligence in Agriculture, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou, 350002, China.
Analytica chimica acta
|September 22, 2025
概括
这项研究引入了一种新型的特拉赫兹元材料传感器 (TMS) 用于检测pefloxacin (PEF) 残留物. 新方法为环境和食品安全应用提供了高灵敏度和特异性.
科学领域:
- 特拉赫兹 (THz) 光谱和元材料传感.
- 生物化学传感和痕迹分析
- 检测抗生素残留的检测方法
背景情况:
- 佩弗洛素 (PEF) 是一种具有毒性和抗生素耐药性的广谱抗菌药物.
- 现有的PEF检测方法是劳动密集型的,缺乏灵敏度.
- 太赫兹元材料传感器 (TMS) 可以增强分析信号,但具有特异性限制.
研究的目的:
- 开发一种高度敏感和特定的特拉赫兹超材料传感器 (TMS) 用于黄素 (PEF) 检测.
- 提高PEF残留物微量化量化的准确性.
- 为生物化学危险提供可扩展的特异性增强的TMS设计.
主要方法:
- 设计了一个旋转对称的TMS,针对PEF的太赫兹 (THz) 指纹峰值.
- 采用了改进的递归特征消除-多变量线性回归 (IRFE-MLR) 算法来增强检测.
- 使用共振匹配,检测极限和恢复率评估TMS性能.
主要成果:
- 设计的TMS显示高共振匹配 (98.5%和94.7%) 与PEF指纹峰值.
- 与单变量模型 (R2=0.82) 相比,IRFE-MLR模型显著提高了检测性能 (R2=0.95).
- 实现了PEF的低检测极限5 ng/L,恢复率高 (115.13%).
结论:
- 开发了一种高灵敏度,可靠的PEF残留感应策略,无需复杂的表面修改.
- 拟议的方法为特异性增强的TMS提供了一个可扩展的设计范式.
- 这种方法对环境污染控制和食品安全保证有重大影响.


