背景：近几十年农业中农药使用快速增长，带来环境与人类安全问题，亟需开发农药检测与去污系统。方法：本研究开发了一种基于热稳定酶的定性检测法，用于检测果蔬表面农药，并在苹果和茄子上进行验证。用乙腈从果蔬表面提取污染农药，随后采用固定在硝酸纤维素滤膜上的热稳定酯酶EST2生物传感器系统进行分析。该酶主要被有机磷农药不可逆抑制，因此通过观察...
高灵敏检测神经递质（NTs）和有机磷（OP）农药的方法对快速识别生理、心理及神经疾病、保障食品安全与生态安全至关重要。本文开发了一种具有多酶活性的超分子自组装体系 SupraZyme。该体系由 Cu2+、三齿配体氨基二乙酸（IDA）和合成配体 L1 自组装形成双分子层囊泡，同时具备氧化酶样和过氧化物酶样活性。利用其过氧化物酶样活性，...
单原子催化剂（SACs）已被用于有机磷农药（OPs）检测，但多数纳米酶具有过氧化物酶样活性，需依赖高毒且不稳定的过氧化氢（H2O2）作为共反应物产生活性氧。受细胞色素c氧化酶（Ccos）血红素位点启发，引入轴向氮配体构建Fe-N5配位SAC，有望结合O2生成活性金属–氧中间体。本文通过聚合–热解–蒸发–刻蚀策略制备了分级多孔碳纳米框...
由于缺乏预测纳米材料活性的通用描述符，当前纳米酶的探索主要依赖试错策略，阻碍了纳米酶的有效设计。本文借助异质结构界面处大量 Ni−O−Co 键，成功确定了预测描述符，揭示了 Ni/CoMoO4 的双酶样活性机制。密度泛函理论（DFT）计算表明，界面工程可加速酶样活性的催化动力学，Ni−O−Co 键是酶样活性的主要活性位点。最后，基于...
有机磷化合物（OPs）是一类神经毒性农药，可不可逆地抑制乙酰胆碱酯酶（AChE）活性位点，导致乙酰胆碱蓄积并引发中毒。本文开发了一种基于半胱胺包覆金纳米颗粒（C-AuNPs）酶模拟能力的比色检测系统，用于有机磷农药的现场监测。检测过程在缓冲液中依次加入 AChE、候选有机磷对氧磷乙酯（PE）、乙酰胆碱氯化物（ACh）、C-AuNPs...
有机磷农药的广泛使用及其健康危害使可靠、选择性、低成本和高灵敏度的检测方法成为迫切需求。本文报道了一种基于大肠杆菌表达重组有机磷水解酶（OPH）的新型生物传感器。作者构建了 N 端 His-NusA 标记的 His-Nus-OPH，并分别以溶液相酶和负载 His-Nus-OPH 的藻酸盐微球开发比色生物传感器。比色法中，溶液相和包埋...
纸基生物传感器因成本低、便于现场分析而受到关注。实现快速灵敏检测需要在纸上固定高表观活性酶，但具有挑战。本文报道一种改进方法，通过 Pluronic F127（PF127）-聚丙烯酸（PAA）-酶互锁网络将马拉硫磷降解酶 PoOPHM9 固定于滤纸。加入 PF127 提高了酶活性保留，固定化酶表观 Vmax 较无 PF127 纸提高...
为开发便捷高效的有机磷（OP）杀虫剂检测方法，作者构建了一种简单、低成本且易操作的吸光度型传感装置：将甲基对硫磷水解酶与谷胱甘肽-S-转移酶融合蛋白（MPH-GST）共价固定于壳聚糖膜涂覆的微孔板上。以甲基对硫磷（MP）为代表底物，该MPH-GST传感微孔板的检测限为0.1 μM，线性范围为0.1–50 μM。尽管在4 °C下稳定性...
有机磷（OP）农药的滥用会因生物蓄积危害人体健康，而 OP 中毒后果严重且治疗手段有限，因此需要可靠、选择性高、成本低且灵敏的检测方法。酶法传感系统因催化活性高、检测限低、灵敏度高且环境友好而受到关注。来自 Alteromonas sp. JD6.5 的有机磷酸酐酶（OPAA）可水解 OP 中的 P-F、P-O、P-S 和 P-CN...
尽管纳米酶已被广泛开发，但在原子尺度上精确设计高活性位点以模拟酶的电子与几何结构，并揭示其作用机制仍面临挑战。本文在金属有机框架MIL-101(Fe)中引入具有相反电子调节能力的硝基和氨基，以调控原子分散金属位点并调节类酶活性。结果表明，硝基功能化可增强MIL-101(Fe)的过氧化物酶样活性，而氨基功能化则显著降低其活性。理论计算...
由于有机磷（OP）农药在农产品和环境中污染严重，亟需高效、便捷的监测设备。本文构建了一种简单、廉价、高效且易用的吸光度生物传感器，用于检测甲基对硫磷（MP）这一有机磷代表物。该传感器以重组甲基对硫磷水解酶融合谷胱甘肽-S-转移酶（MPH-GST）为识别催化元件，将其共价固定于壳聚糖膜涂覆的聚苯乙烯微孔板上，并连接基于 Arduino...
本研究报道了Santa Barbara Amorphous（SBA-15）介孔硅纳米颗粒用于乙酰胆碱酯酶（AChE）的高效稳定固定，以检测食品中的有毒农药。AChE通过APTES氨基硅烷化和戊二醛交联共价固定于SBA-15惰性介孔框架中，对乙酰硫代胆碱（ATC）表现出良好水解活性。固定化体系作为生物传感器，用于检测食品中的有机磷农药...
本文报道了一种基于流控的三维纸基微流控分析装置（3D μPADs），用于有机磷农药的现场比色检测。作者采用蜡打印法在纸基微流控通道中构建疏水屏障，通过改变通道长度和宽度控制样品液流动速率，从而在无需用户额外操作的情况下实现约20 min的反应延迟。装置将乙酰胆碱酯酶（AChE）与比色底物靛蓝乙酸酯（IDA）分别固定在不同纸层中，样品...
本文报道了一种基于传统碘-淀粉显色反应和多酶级联催化反应的新型比色生物传感器，用于检测对氧磷（paraoxon）。在乙酰胆碱（ACh）存在下，乙酰胆碱酯酶（AChE）催化ACh水解生成胆碱，胆碱氧化酶（ChO）进一步氧化胆碱产生过氧化氢（H2O2）；H2O2在辣根过氧化物酶（HRP）催化下氧化碘化钾（KI）生成碘（I2），I2与淀粉...
本文报道了一种用于检测有机磷农药马拉硫磷（malathion）的新型比色适配体生物传感器。该传感器由未修饰金纳米颗粒（AuNPs）、马拉硫磷适配体和阳离子水溶性聚电解质聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDDA）组成。当 PDDA 与适配体结合时，可阻止金纳米颗粒聚集；当加入适配体特异性识别的马拉硫磷后，适配体优先结合农药，PDDA 被释放并...
针对食品和环境样品中农药残留监测需求，本研究开发了一种基于乙酰胆碱酯酶（AChE）的活性纸基生物传感器，用于快速检测有机磷和氨基甲酸酯类农药等 AChE 抑制剂。该传感器以纸为基底，将 AChE 与 5,5'-二硫代双(2-硝基苯甲酸)（DTNB）包埋于壳聚糖凝胶中，并用戊二醛交联固定于纸面；检测时先将含农药样品浸入传感区，使抑制剂...
本研究开发了一种便携式纸基生物传感器，用于快速、一次性、低成本且较准确地定量有机磷农药降解产物/乙酰胆碱酯酶抑制剂。传感器以滤纸为基质，将乙酰胆碱酯酶（AChE）、人工底物乙酰硫代胆碱碘化物（ATChI）和显色剂5,5'-二硫代双(2-硝基苯甲酸)（DTNB）吸附固定于纸面，并加入糖类或蛋白质稳定剂以延长货架期。检测时，样品与ATC...
农药是现代社会的顽疾，尽管农业必需，却损害包括人类在内的整个生态系统。由于农药检测成本高且需专业人员，亟需开发廉价、快速、易用的生物传感器。本研究评估了来自 Alicyclobacillus acidocaldarius 的酯酶2（EST2）作为检测特定有机磷农药生物传感器的可行性。基于 EST2 对对氧磷（paraoxon）具有极...
有机磷农药甲基对硫磷在农业害虫防治中广泛使用，其残留及降解产物会造成环境污染和生态问题。为监测此类农药，本文报道了一种基于微孔板的光学微生物生物传感器。作者从田间土壤中分离并鉴定出能水解甲基对硫磷的 Sphingomonas sp. JK1，该菌可将甲基对硫磷水解为发色产物对硝基酚（PNP）。将 Sphingomonas sp. 全...
本文报道了一种基于含乙酰胆碱酯酶（AChE）和溴麝香草酚蓝（BTB）掺杂溶胶-凝胶膜的光纤生物传感器，用于检测有机磷农药毒死蜱。该传感器的主要优势在于将 AChE 与 BTB 共同包埋于单一溶胶-凝胶膜中，二者与溶胶-凝胶基质相容性好，避免了膜内组分流失；酶和指示剂的固定化过程简单，无需化学修饰。传感元件置于流动池内用于流动注射分析...