通过缺陷改进的增强识别工程无形金属有机框架,用于敏感和稳定的农药生物传感器
Changshun Su1, Xiangyu Zhai1, Meng Zhang1
1Department of Food Quality and Safety, College of Food Science and Engineering, Jilin University, Changchun, 130062, P. R. China.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|November 18, 2025
概括
一种使用缺陷工程无形金属有机框架 (AChE@AMOF-74) 的新型生物传感器增强了酶的稳定性和活性,用于快速地在现场检测食品中的有机农药.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 分析化学 分析化学
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 基于酶的生物传感器提供快速的现场检测,但在固定过程中因酶活动丧失而面临挑战.
- 传统的固定化策略往往会损害酶的性能,限制实际应用.
研究的目的:
- 开发一种高度敏感和强大的生物传感器,用于在复杂的食品基质中现场检测有机酸盐农药.
- 通过利用缺陷工程无形金属有机框架来克服传统酶固定化的局限性.
主要方法:
- 通过缺陷工程策略构建有缺陷的乙胆酶@无形金属有机框架 (AChE@AMOF-74).
- 在现场定制ACHE@AMOF-74以创建适合的微环境和高孔隙度用于酶封装.
- 开发基于ACHE@AMOF-74的生物传感器,使用图像处理算法进行农药量化.
主要成果:
- 与晶体纳米架构相比,缺陷工程无形结构显著增强了酶催化活性 (3.4倍) 和目标识别 (5.6倍).
- 达到了0.05 ng·mL-1的低检测极限,用于对氧的检测.
- 在复杂的食物矩阵中检测农药的成功应用.
结论:
- 缺陷工程无形金属有机框架对于构建高性能基于酶的生物传感器非常有效.
- 开发的生物传感器为食品中的农药检测提供了灵敏,坚固和现场解决方案.
- 这项工作介绍了基于酶的生物传感器在食品安全分析中的现场应用的新方案.
