本研究介绍了利用荧光和比色信号灵敏检测卡那霉素(KAN)的双模式适体传感器的开发。使用氨基功能化的二氧化硅纳米颗粒(SiO2)结合铜纳米团簇(CuNCs)和DNA模板银纳米团簇(DNA-agnc)构建适配体传感器。将CuNCs封装在SiO2中(CuNCs@SiO2)通过保护它们免受环境干扰而增强了它们的稳定性，同时保持了它们作为参考信号的亮蓝色荧光。含有识别KAN的适体并发射红色荧光的DNA-AgNCs作为响应信号。通过氨基-羧基相互作用将单链DNA偶联到CuNCs@SiO2上，并使用单链DNA作为模板合成AgNCs。在没有KAN的情况下，DNA-AgNCs中的适体片段结合到金-钯纳米颗粒(Au@PdNPs)上，导致荧光共振能量转移(FRET)和DNA-AgNCs荧光的淬灭。当KAN与适体结合时，这破坏了FRET，导致荧光恢复。随着KAN浓度的增加，DNA-AgNCs的荧光强度增加，在紫外光照射下颜色从蓝色变为红色。通过分析RGB值和KAN浓度之间的关系，开发了一个微信迷你程序来快速检测KAN。适体传感器的比率荧光和比色模式分别表现出7.3纳米和14.5纳米的低检测限。该适体传感器已成功应用于食品样品中KAN的检测。这种aptasensor与智能手机相结合，为敏感的KAN检测提供了很高的实用价值。![]()
（A）TEM图像和（B）PVP-CuNCs的尺寸分布。比例尺，10 nm。（C）TEM图像和（D）CuNCs@SiO2的尺寸分布。比例尺，100 nm。（E）CuNCs@SiO2-DNA-AgNCs的TEM图像。比例尺，100 nm。（F）PVP-CuNCs的FT-IR光谱，（b）CuNCs@SiO2，（c）amino-functionalizedCuNCs@SiO2和（d）CuNCs@SiO2-DNA。（G）TEM图像和（H）Au@PdNPs的尺寸分布。比例尺，100 nm。
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（A）SiO2包封对激发波长为365 nm的PVP-CuNCs荧光强度的影响。（B）SiO2包封对在淬灭剂存在下CuNCs荧光的影响，Au@PdNPs。（C）加入不同浓度的Au@PdNPs后CuNCs@SiO2的荧光强度。误差条表示测量之间的均方差（n=3）。包含实线红线作为视觉指南。（D）aptasensor在构建过程中的荧光强度以及对KAN的响应。
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(A)在浓度范围为50至1000纳米的KAN存在下的荧光发射光谱；激发波长365纳米。红色箭头表示KAN浓度增加的方向。(B)荧光强度比(I625/I420)和KAN浓度之间的线性关系；误差线代表三次测量的标准偏差。(C)传感器对KAN的选择性，误差条代表三次测量的标准偏差。KAN的浓度为1.8微米，ERY、PEN、STR、TOB和CHL的浓度为180 μM。插图显示了添加不同抗生素后的荧光颜色。(D)传感器抗干扰能力，误差条代表三次测量的标准偏差。KAN的浓度为1.8微米，ERY、PEN、STR、TOB和CHL的浓度为180 μM
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（a）使用智能手机采集图像；（b）通过智能手机应用程序“颜色选择器”进行图像分析；（c）用于KAN量化的RGB值。（d）B/R（蓝/红）比和KAN浓度之间的线性关系。误差条代表三个独立测量的均方差。
相关成果以“A fluorescence and colorimetric dual-mode aptasensor for kanamycin detection”，发表在国际学术期刊“Biosensors and Bioelectronics”上。
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https://doi.org/10.1016/j.bios.2024.116911
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