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（AFB1）；样品基质：橄榄油（olive oil）及标准缓冲液加标样品
检测原理
AFB1以可逆混合抑制方式作用于溶液中的乙酰胆碱酯酶（AChE），使其对乙酰胆碱（ACh）的水解活性下降。残余AChE将ACh水解为胆碱，胆碱扩散至固定在普鲁士蓝（PB）修饰丝网印刷电极上的胆碱氧化酶（ChOx）层，被氧化生成过氧化氢（H2O2）。PB作为电催化介质，在-0.05 V低电位下将H2O2还原，产生与H2O2生成速率成正比的安培电流。AFB1浓度越高，AChE抑制越强，胆碱和H2O2生成越少，电流越低；通过抑制率或电流下降定量。低浓度时经蒸发浓缩5倍提高检出。
检测灵敏度
AFB1检测: 可检测 2 ppb（预浓缩后）；线性范围: 10–60 ppb；R^2 = 0.974。H2O2传感器: LOD 0.3 µM；线性至85 µM；灵敏度 32 mA/M。胆碱传感器: 线性范围 2–200 µM；LOD 1.5 µM；斜率 9.68 mA/M。
效应效果
方法在橄榄油基质中斜率与标准液斜率比为0.91，基质效应较小。加标回收率为10 ppb时78±9%、30 ppb时76±7%。H2O2传感器电极内RSD≤3%、电极间≤4%，响应时间10 s；胆碱传感器电极内RSD 4%、电极间6%。200 ppm咖啡酸仅产生约70 nA干扰，且可在加酶前加入提取物规避。50 ppb毒死蜱甲酯和马拉硫磷无抑制，敌敌畏和马拉氧磷有抑制，但通过1 min反应、提高酶浓度及样品前处理可避免。方法较HPLC更简单快速，较ELISA试剂成本更低，适合食品筛查。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：丝网印刷电极（SPE），碳工作电极与碳对电极、银伪参比电极，提供电化学检测平台。
- 修饰层：普鲁士蓝（PB）修饰工作电极，作为H2O2电催化介质，在-0.05 V低电位检测H2O2。
- 识别/催化元件：胆碱氧化酶（ChOx）通过交联法固定于PB/SPE，催化胆碱氧化生成H2O2。
- 交联剂：戊二醛（GAD）用于ChOx交联固定。
- 溶液相抑制识别元件：乙酰胆碱酯酶（AChE）在反应液中，被AFB1可逆抑制，其残余活性决定胆碱生成。
- 底物：乙酰胆碱（ACh）作为AChE底物，被水解为胆碱。
- 反应介质：0.05 M磷酸盐+0.1 M KCl缓冲液（pH 7.4）并含1%甲醇，维持酶活并溶解AFB1。
中文摘要
本文提出一种基于乙酰胆碱酯酶（AChE）被黄曲霉毒素B1（AFB1）抑制的新型生物传感器检测格式。AChE存在于溶液中，采用安培法胆碱氧化酶（ChOx）生物传感器监测其残余活性。ChOx通过交联法固定在普鲁士蓝（PB）修饰的丝网印刷电极上，用于在低电位（相对于丝网印刷内部银伪参比电极为-0.05 V）检测H2O2。研究优化了AChE和底物浓度、甲醇效应及pH等参数。线性工作范围为10–60 ppb；经预浓缩步骤可检测低至2 ppb的AFB1，该浓度对应人类食品中AFB1的法定限量。采用市售橄榄油样品评价方法适用性，10 ppb AFB1的回收率为78±9%。
英文摘要
A novel biosensor assay format for aflatoxin based on acetylcholinesterase (AChE) inhibition by aflatoxin B(1) (AFB(1)) is proposed. The AChE was present in solution and an amperometric choline oxidase biosensor was used for monitoring its residual activity. To create the biosensor, the choline oxidase was immobilized by cross-linking onto screen-printed electrodes modified with Prussian Blue (PB) and these were used to detect the H(2)O(2) at low potential (-0.05V versus a screen-printed internal silver pseudoreference electrode). For the development of the AFB(1) assay, several parameters such as AChE and substrate concentration, the methanol effect, and pH were evaluated and optimized. The linear working range was assessed to be 10-60ppb. Concentrations as low as 2ppb, which correspond to the legal limit of AFB(1) in food for humans, were detected after a pre-concentration step. The suitability of the method was evaluated using commercial olive oil samples. A recovery equal to 78+/-9% for 10ppb of AFB(1) in olive oil samples was obtained.