黄曲霉毒素B1是一种高毒性的真菌次级代谢产物，主要由黄曲霉和寄生曲霉在高温高湿环境下产生，常见于谷物和食物中，具有很强的耐热性、致癌性、致突变性和肝毒性。AFB1由于其自身的荧光特性，有可能影响单模式荧光传感器开发中结果的准确性，另外食物基质的复杂性会增加检测结果的不准确性，目前通常采用多模态结果输出方法进行矫正。
研究表明，Fe3O4基复合材料不仅比裸Fe3O4具有更高的酶活性，还可以增强材料的其他特性，例如GO-Fe3O4复合材料可以增加其在水溶液中的分散性和稳定性。除了改善纳米材料的组成外，DNA和蛋白质等生物分子的表面修饰还可用于调节纳米酶的催化特性。为此在本篇文章中，作者合成了GO-Fe3O4复合材料并基于此搭建了比率荧光/比色双模式传感器检测AFB1。
作者首先通过氨水共沉淀法合成了GO-Fe3O4复合材料并通过荧光、琼脂糖凝胶电泳和Zeta电位实验验证了其对ssDNA的有效吸附以及磁分离作用（图2）。在TMB催化实验中，作者发现GO-Fe3O4复合材料与ssDNA结合后类过氧化物酶催化活性得到增强，采用EPR、荧光、电化学和稳态动力学研究了催化机制。过氧化物酶的催化途径通常是通过由H2O2生产分解羟基自由基（•OH）或电子转移过程。ERP频谱和对苯二甲酸实验表明ssDNA的引入不会增加体系中的•OH，以及电子转移速率。在稳态动力学实验中发现引入ssDNA后与TMB的亲和力增强，而与H2O2的亲和力有所下降。因此作者将GO-Fe3O4复合材料结合ssDNA后的酶催化能力增强归因于与TMB的亲和力增强，从而加速了TMB和•OH之间的电子转移（图3）。
接下来作者通过圆二光谱验证了适配体依次与AFB1和HP结合后序列中的构象变化，发现适配体在结合HP之后，AFB1并没有发生解离。当AFB1不存在时，上清液在340 nm激发后在450 nm处具有低荧光强度，在600 nm处具有高荧光强度。添加AFB1后，上清液在450 nm处的荧光强度显著增强，而在600 nm处的荧光强度降低。这些结果表明所设计的生物传感器是可行的（图4）。
最后，作者采用两种分析模式来检测不同浓度的AFB1。在比率荧光模式下，随着AFB1的增加，上清液的荧光强度逐渐增加，而CuNPs的荧光强度相应减弱，形成荧光强度比的明显变化。以荧光强度比（F450/F600）和AFB1的浓度进行线性拟合，得到回归方程为F450/F600=0.0038 [AFB1]+0.425（R2=0.98），在0.1–150 μg/L范围内，LOD为0.0372 μg/L（3σ）。在比色模式下，652 nm处的吸光度值与AFB1浓度在0.1–150 μg/L范围内呈线性关系，回归方程为A0-A=0.00128[AFB1] + 0.0167（R2= 0.99），LOD为0.0492 μg/L（3σ）。
作者通过ImageJ将上清液在紫外光下的真彩色图像分成RGB通道（图6A），并根据R（红色）、G（绿色）和B（蓝色）通道的颜色强度值计算B/（R×G）响应。利用图像处理算法，将B/（R×G）值与AFB1浓度在0.1–150 μg/L范围内的线性关系拟合在图6B中，LOD为0.045 μg/L（3σ）。这个结果与荧光光谱结果基本一致。相应地，通过ImageJ将沉淀物在可见光下的真彩色图像分成RGB通道（图6C），B/（R×G）值与AFB1浓度之间的线性关系如图6D所示，LOD为0.087 μg/L（3σ）。基于图像分析的结果与仪器测试结果一致，为将生物传感器应用于基于智能手机的快速测试提供了可能性。
