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
黄曲霉毒素 B1（Aflatoxin B1, AFB1）；样品基质为 0.1 M 磷酸缓冲液（PBS, pH 7.4）/乙醇稀释液。
检测原理
该传感器以 BPPF6 离子液体修饰碳糊电极为基底，ds-DNA 通过吸附固定在电极表面。DPV 下 ds-DNA 中鸟嘌呤在约 0.93 V 发生氧化，产生特征峰电流。当 AFB1 加入后，其平面结构嵌入 DNA 双螺旋，并选择性结合鸟嘌呤 N7 位，屏蔽鸟嘌呤可氧化基团，使氧化峰电流随 AFB1 浓度增加而降低。结合过程符合 Langmuir 吸附等温线，可据此计算结合常数；低浓度下峰电流变化与 AFB1 浓度呈线性关系，从而实现定量检测。荧光法利用 AFB1 自身荧光被 DNA 淬灭，进一步验证结合。该方法无外源标记和酶放大，信号直接来自 DNA–AFB1 相互作用。
检测灵敏度
LOD: 2.00 × 10^-8 M；LOQ: 6.00 × 10^-8 M；线性范围: 8.00 × 10^-8–5.91 × 10^-7 M；灵敏度斜率: -13.569 μA/μM；校准方程: I (μA) = 11.492 - 13.569C (μM)；R^2 = 0.9913
效应效果
该方法重现性良好，在 0.32 μM AFB1 下三次重复测定的相对标准偏差为 3.8%。电化学法得到 DNA–AFB1 结合常数为 3.5×10^6 M^-1，荧光法得到 2.8×10^6 M^-1，两者一致，说明信号变化确实来自 AFB1 与 DNA 的结合。BPPF6 离子液体可提高峰电流并增强灵敏度。AFB1 选择性结合鸟嘌呤 N7 位，对照实验支持峰电流变化源于结合而非电极背景。论文未报道实际样品加标回收率，也未与 ELISA、HPLC 或 qPCR 等方法直接对比。作者认为该简单、灵敏的电化学方法可用于 AFB1 及其代谢物（如黄曲霉毒素 M1 和 G2）以及任何影响鸟嘌呤氧化的分子检测。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：碳糊电极（CPE），石墨粉与 N-丁基吡啶六氟磷酸盐（BPPF6）离子液体按 3:1 混合，装入聚四氟乙烯管并以铜棒导电，BPPF6 提高导电性与电催化活性。
- 预处理/活化层：0.1 M 磷酸缓冲液（PBS, pH 7.4）中施加 +1.3 V 2 min，活化并清洁电极表面。
- 识别元件层：牛胸腺双链 DNA（calf thymus ds-DNA），以吸附方式固定在电极表面，作为识别元件和鸟嘌呤氧化信号源。
- 被测物：黄曲霉毒素 B1（AFB1），与 ds-DNA 结合，嵌入双螺旋并选择性结合鸟嘌呤 N7 位。
- 信号标记物：无外源标记物；以 ds-DNA 中鸟嘌呤（G）氧化峰电流变化作为内源电化学信号。
- 检测介质：0.1 M 磷酸缓冲液（PBS, pH 7.4），氮吹除氧，用于 DPV 测量。
中文摘要
本研究提出一种以 N-丁基吡啶六氟磷酸盐（BPPF6）离子液体和 DNA 修饰的碳糊电极作为电化学生物传感器，用于研究 DNA 与黄曲霉毒素 B1（AFB1）分子间的相互作用。通过差分脉冲伏安法（DPV）测定不同 AFB1 浓度下鸟嘌呤氧化峰电流的变化，得到 DNA–AFB1 结合常数为 3.5×10^6 M^-1。该修饰电极还可用于低浓度 AFB1 的电化学测定，DPV 线性范围为 8.00×10^-8 至 5.91×10^-7 M，检出限为 2.00×10^-8 M。为验证结果，还进行了基于 AFB1 自身荧光的荧光研究，得到结合常数为 2.8×10^6 M^-1，与电化学结果一致。结果表明 AFB1 可嵌入 DNA 双螺旋并影响鸟嘌呤氧化，从而为毒素–DNA 相互作用研究和低浓度 AFB1 检测提供简单灵敏的方法。
英文摘要
In this study, a carbon paste electrode modified with N-butylpyridinium hexafluorophosphate (BPPF(6)) ionic liquid and DNA was introduced as an electrochemical biosensor to study the interaction between DNA and aflatoxin B1 molecules. For this purpose, variations in oxidation peak current of guanine in various concentrations of aflatoxin B1 were measured by using the differential pulse voltammetry (DPV) method. According to this study, the binding constant of DNA-aflatoxin B1 was found to be 3.5×10(6)M(-1). This modified electrode was also used for determination of low concentrations of aflatoxin B1 by using differential pulse voltammetry. A linear dynamic range from 8.00×10(-8) to 5.91×10(-7)M and a limit of detection of 2.00×10(-8)M resulted from DPV measurements. To confirm our results, a fluorescence study was also performed. It resulted in a binding constant of 2.8×10(6)M(-1), which is in good agreement with that obtained from electrochemical study.