Nb2C-MXene/UIO-66-COOH混合修改的MZI传感器,用于改进黄素检测
Po Jin1, Wanlu Zheng1, Ya-Nan Zhang1,2,3
1College of Information Science and Engineering, Northeastern University, Shenyang 110819, China.
ACS applied materials & interfaces
|December 31, 2025
概括
开发了一种使用Nb2C-MXene/UIO-66-COOH和腺的新型光纤生物传感器,用于敏感的 рибофлавин检测. 这种先进的传感器可以快速稳定地分析微量利博弗拉的度.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- рибофлавин (维生素B2) 对于生物过程至关重要,其准确的量化对于健康和工业应用至关重要.
- 现有的检测 рибофлавин 的方法可能是耗时的,复杂的,或缺乏微量敏感性.
- 开发快速,灵敏和稳定的生物传感平台对于高效的 рибофлавин监测至关重要.
研究的目的:
- 开发一款光纤马赫-泽恩德干扰仪 (MZI) 生物传感器,用于敏感检测微量利博弗拉度.
- 设计一种使用Nb2C-MXene/UIO-66-COOH复合物和腺的新型传感接口.
- 评估传感器的性能,包括灵敏度,检测极限,稳定性和保质期.
主要方法:
- 一个光纤马赫-泽恩德干扰仪 (MZI) 生物传感器的制造.
- 用Nb2C-MXene纳米片,UIO-66-COOH和腺修改传感接口.
- 利用 riboflavin 的异酶环和 adenosine 的氨酸环之间的特定相互作用来生成信号.
- 由于由腺/ рибофлавин复合体形成引起的折射率变化,测量传输光谱的变化.
- 进行实验以确定灵敏度,检测极限 (LOD) 和稳定性,用于基于溶液和现场测量.
主要成果:
- 开发的生物传感器对 рибофлавин检测具有很高的灵敏度,灵敏度为 16.46 nm/μM,LOD 为 0.0271 μM,范围为 0-0.664 μM.
- 在现场测量时,传感器的灵敏度为55.51nm/OD,LOD为0.0081OD.
- 传感器显著缩短了微生物腐蚀的检测时间,达到184秒,稳定性良好.
- 传感器在保质期测试中表现良好,在适当条件下储存时可保持7天的功能.
结论:
- 该Nb2C-MXene/UIO-66-COOH复合物和腺修饰光纤MZI生物传感器提供了一种高度敏感和快速的方法来检测微量里博弗拉.
- 传感器在现场进行测量的能力及其较短的检测时间为监测微生物腐蚀等应用提供了显著的优势.
- 开发的生物传感平台对需要高效可靠的 рибофлавин量化要求的实际应用非常有前途.
