Schematiska illustrationer av biosensortillverkningen och OP-detektion. Kredit:Niu Kai
Organofosfor-bekämpningsmedel (OP), en klass av dödliga nervämnen som ofta används inom jordbruket, utgör ett extremt hot mot människors hälsa och miljön.
En elektrokemisk biosensor baserad på hämning av acetylkolinesteras (AChE) har betraktats som ett idealiskt verktyg för snabb detektering av OPs, men den lider av den tröga elektrodkinetiken och hög oxidationspotential mot signalarter.
Nyligen har en forskargrupp ledd av professor Lu Xianbo och professor Chen Jiping från Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS) utvecklat en högpresterande elektrokemisk biosensor för störningsfri detektering av OPs.
Denna studie publicerades i Biosensors and Bioelectronics den 21 februari.
Forskarna syntetiserade en nanokomposit av ultrafina Cu-kvantprickar (QD) likformigt laddade på tredimensionella ultratunna graphdiyne (GDY) nanoark (betecknade som Cu@GDY) via en enstegsstrategi. Cu@GDY visade en hög täthet av aktiva platser med ihållande stabilitet.
Sedan tillverkade de en AChE-biosensor baserad på Cu@GDY för att detektera OPs och fann att resultaten av Cu@GDY nanokompositen kunde förstärka den elektrokemiska signalen och minska oxidationspotentialen för OPs.
Dessutom undersökte de den potentiella elektrokatalysmekanismen och struktur-aktivitetsrelationerna för den föreslagna biosensorn genom att karakterisera kinetiken för elektrodreaktion, källan till aktiva platser och interaktionen mellan signalarter och aktiv plats. "Efter teoretisk härledning och experimentell verifiering av enzyminhiberingskinetik, verifierades biosensorn att ha hög känslighet för att upptäcka OP", säger professor Lu. + Utforska vidare
