组成图示
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传感器类型
电化学生物传感器
检测对象
四环素类（tetracyclines，TCs；含四环素 tetracycline，TC 和土霉素 terramycin，TM）；样品基质：牛奶（milk）及PBS缓冲液
检测原理
SELEX筛选的四环素适配体经EDC/NHS与氨基化玻璃碳电极表面磷酸基团偶联固定，并用BSA封闭非特异位点。检测时，牛奶或PBS样品中的四环素类与适配体特异性结合，引起适配体构象和电极界面变化，降低0.15 mM K3Fe(CN)6氧化还原探针在电极表面的电子转移速率。以Fe(CN)6^3-/4-为电化学信号标记物，采用循环伏安法记录-0.02 V附近峰电流。目标物浓度升高时峰电流下降，在0.1–100 ng/mL范围内呈线性。该过程为无标记检测，未使用酶催化或核酸放大策略。
检测灵敏度
LOD: 1 ng ml-1；线性范围: 0.1–100 ng ml-1
效应效果
该传感器对青霉素无显著电流响应，未固定适配体的阴性对照电极也不结合四环素，表明识别特异性良好。牛奶样品中45.0、65.0、85.0（原文表格标注ng L-1）水平测定，测得值42.5–88.5，CV均低于10%，具体为4.2%–8.3%，说明重现性较好。检测无需样品前处理，时间约5 min。作者认为相比ELISA、HPLC等需要大型仪器和专业操作的方法，该传感器无标记、简便、低成本、快速、灵敏且可携带，适用于牛奶中四环素类残留快速筛查。原文未报告长期稳定性、加标回收率及与标准方法的定量对比。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：玻璃碳电极（GC electrode），经Al2O3抛光和电化学氧化，作为工作电极与电子转导基底
- 羟基化修饰层：LiAlH4/ether处理引入羟基，为氨基硅烷接枝提供反应位点
- 氨基化修饰层：3-aminopropyltriethoxysilane（APTES）接枝，在电极表面引入氨基
- 活化层：EDC和NHS水溶液活化氨基末端，使适配体磷酸基团与之偶联
- 识别元件：四环素适配体（tetracyclines aptamer，ssDNA），25 ng/mL固定，特异性结合四环素类
- 封闭层：1% BSA封闭非特异性结合位点
- 信号标记物：K3Fe(CN)6（0.15 mM）作为氧化还原探针，Fe(CN)6^3-/4-电子转移产生电流
- 检测体系：三电极体系，Pt对电极、Ag/AgCl参比电极和LK2005A电化学工作站，循环伏安法读出
中文摘要
本文建立了一种用于快速测定四环素类抗生素的新型适配体生物传感器。通过SELEX筛选得到的四环素适配体作为特异性识别分子，经EDC/NHS偶联固定在氨基化玻璃碳电极表面。该传感器无需样品前处理即可在牛奶等样品中快速特异性结合四环素类，随后通过循环伏安法检测电化学信号。在0.15 mM铁氰化钾体系中，适配体结合目标物后阻碍Fe(CN)6^3-/4-电子转移，使峰电流下降，电流与四环素浓度在0.1–100 ng/mL范围内呈线性关系，检测限为1 ng/mL，检测时间约5 min。该传感器具有无标记、简便、低成本、快速、灵敏和可携带等优点，可用于牛奶中四环素和土霉素等四环素类残留的快速检测。
英文摘要
A novel aptamer biosensor for fast tetracyclines determination was established and illustrated in this paper. The tetracyclines aptamer as a specific affinity molecule was immobilized on the surface of the glassy carbon (GC) electrodes. It can specifically bind tetracyclines quickly in milk and other samples without sample treatment. Subsequently, the electrochemical signals are produced and measured accurately. The linear relationship between the currents and the tetracyclines concentration is 0.1-100 ng ml(-1). The sensitivity limit of the device is 1 ng ml(-1). The detection time is 5 min.