论文荐读
基于金-二硫化钼(Au-MoS2)复合材料的电化学传感器检测黄曲霉毒素M1
作者：运欢1，谭程木1，马良1,2,3*，郭婷1,2,3*，苏敏4
单位：
1．西南大学食品科学学院，重庆，400715
2．川渝共建特色食品重庆市重点实验室，重庆，400715
3．国家市场监管重点实验室（调味品监管技术），重庆，400715
4．重庆市食品药品检验检测研究院，重庆，401121
基金项目：
中央高校基本科研业务费专项资金资助(SWU-XJPY202310)；
国家自然科学基金联合基金项目（U22A20551）；
重庆市技术创新与应用发展专项重点项目(CSTB2023TIAD-KPX0066)
摘要及关键词
摘要：黄曲霉毒素M1 ( Aflatoxin M1，AFM1 )是影响乳及乳制品安全的主要因素之一。AFM1具有毒性和强致癌性，且在生产过程中难以消除，令消费者的身体健康受到严重威胁。因此，本研究基于金-二硫化钼 ( Au-MoS2 ) 复合材料构建电化学适配体传感器用于牛奶中AFM1检测。分别采用滴涂法和电沉积法将MoS2 和纳米金颗粒修饰在玻碳电极表面，从而得到 Au-MoS2复合材料修饰的电极。Au-MoS2复合材料修饰电极增加了电极导电性，同时二茂铁 ( Ferrocence , Fc ) 标记的适配体通过 Au-S键固定在Au-MoS2复合材料表面，提高了识别元件适配体的负载量。当存在目标物AFM1时，适配体形成一定构象识别AFM1，导致二茂铁信号变化，从而实现对 AFM1的定量检测。研究结果表明，MoS2的浓度为3.0 mg/mL，沉积电位为-0.2 V，沉积时间为480 s，氯化金浓度为 14 mmol/L 时，Au-MoS2 复合材料修饰后的电极性能最佳。同时，以 0.3 μmol/L 的适配体，Mg2+的浓度为0.01 mol/L的条件下与AFM1孵育1.5 h，二茂铁的响应电流信号最佳。在上述条件下构建电化学适配体传感器的线性范围为 0.015 ~ 0.8 μg/L，检出限为 0.014 μg/L。特异性研究结果表明，与干扰毒素 (AFM2、AFB1、AFG1、AFG2) 相比，该传感器对 AFM1 的响应较高，说明该传感器具有良好的特异性与具有良好的应用前景。
关键词：黄曲霉毒素M1；二硫化钼；金纳米颗粒；适配体；电化学传感器
主要结论
构建基于Au-MoS2 纳米复合材料的电化学适配体传感器对AFM1进行检测（如图1所示）。当体系中存在AFM1时，适配体识别AFM1并产生一定构象变化，导致电子在电极表面的传递速度降低，即Fc信号减弱，进而实现对目标物定量检测。
图1 基于Au-MoS2 纳米复合材料构建的电化学适配体传感器的检测原理
1. MoS2修饰电极研究
在玻碳电极上滴加MoS2悬浊液，于室温下干燥，可观察到其表面产生明显的灰色薄膜图2为滴涂3 mg/mL MoS2溶液后的玻碳电极，可以发现MoS2成功修饰在玻碳电极表面，并由于其特殊的结构可能使电极比表面积增加，稳定性增强。
图2 不同浓度MoS2修饰电极的SEM表征
2. 金沉积条件研究
沉积电位、沉积时间及氯金酸浓度是影响纳米金3在玻碳电极表面沉积效果的几个关键因素。当沉积电位为- 0.2V，沉积时间为480 s，氯金酸浓度为14 mmol/L时，所获得复合材料修饰电极的导电性能最为优异。对该条件下复合材料修饰电极的表面情况，利用SEM进行观察，如图3，可以发现金纳米颗粒成功沉积在MoS2薄膜上。
图3 最优金沉积条件下的电极SEM图
3.基于Au-MoS2复合纳米材料的电化学适配体传感器的构建过程
采用循环伏安法( Cyclic voltammetry，CV )和电化学阻抗法( Elecctrochemical impedance spectroscopy，EIS )对电化学适配体传感器的构建进行监测，由CV表征可知，该电化学适配体传感器能够有效识别AFM1，EIS进一步证明了传感器的成功构建（如图4所示）。
图4 基于Au-MoS2复合纳米材料构建电化学适配体传感器的CV(A)和EIS(B)表征
A、B-不同AFM1浓度下传感器的线性范围
C-传感器对不同毒素的抗干扰能力研究
图5 传感器方法学研究
团队简介
西南大学食品科学学院食品安全与质量控制团队由马良教授牵头组建，现有4名全职教师、3名博士和11名硕士生，致力于食品安全和质量控制以及现代食品检测，特别专注于食品源性危害评估、食品和农产品的检测技术和安全控制以及相应快速检测设备和产品的开发。团队获2023年重庆市科技进步二等奖，团队成员近年来主持国家自然科学基金面上项目、青年项目等国家项目6项，重庆市技术创新与应用发展专项重点项目、重庆市自然基金等省部级项目7项。
通
信
作
者
马良，女，西南大学食品科学学院教授，博士生导师，中国毒理学会理事会理事/中国毒理学会食品毒理学专业委员会常务委员，中国食源性微生物检测技术创新战略联盟理事，中国农学会食物与营养专业委员会委员，中国仪器仪表学会食品质量与安全检测仪器及技术应用分会委员，重庆市农产品加工业协会团体标准委员会副主任，重庆市标准化专家，重庆市预防医学会营养与食品卫生专委会委员。主要从事食品中真菌毒素、农药等小分子污染物的快速检测技术、装备及相关阻控技术研究；基于线虫、细胞等模型开展毒素、农药等小分子污染的毒理评价研究；药食同源物质的营养干预作用及分子机制研究。主持国家自然基金项目、973\863计划项目子课题等项目18项。第一完成人获得重庆市科技进步奖二等奖1项，授权专利12项，通讯/第一作者发表文章100余篇，其中SCI近30篇，主编教材《食品法律法规与标准》、《食品分析》、《食品毒理学》、《食品质量与安全导论》等4部教材。
郭婷，女，西南大学食品科学学院副教授，硕士生导师。主要从事食品安全检测与食品质量控制的研究工作，特别是基于上转换纳米粒子、石墨烯、有机金属框架等先进功能材料制备、纳米增效等技术的荧光及电化学传感检测技术构建及在食品安全检测中的应用。主持国家自然科学基金（青年项目）、重庆市自然科学基金（面上项目）等项目，参与国家自然科学基金面上项目、重庆市技术创新与应用发展专项重点项目等，以第一作者或通讯作者发表论文近20篇，参编教材2部，授权专利3项。
引用格式
运欢,谭程木,马良,等.基于金-二硫化钼（Au-MoS2）复合材料的电化学传感器检测黄曲霉毒素M1[J].食品与发酵工业,2024,50(18):284-290.
点击下方“阅读原文”可查看文章详情。
