近日，食品科學(xué)與工程學(xué)院食品安全與質(zhì)量控制團(tuán)隊(duì)在《Analytical Chemistry》在線發(fā)表了題為“‘One-Pot’ Readout Cyano-Programmable SERS-Encoded Platform Enables Ultrasensitive and Interference-Free Detection of Multitarget Bioamines”的高水平研究研究論文。徐志祥教授為本文唯一通訊作者，博士研究生陳晨為第一作者，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)為論文的第一完成單位。該研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目和山東省科技型中小企業(yè)創(chuàng)新能力提升工程項(xiàng)目的資助支持。

生物胺（BAs）是由于致病菌感染食物時(shí)分泌的酶導(dǎo)致氨基酸分解產(chǎn)生的，攝入過(guò)量的BAs可引發(fā)過(guò)敏、惡心等特定癥狀進(jìn)而影響人類(lèi)健康。因此，開(kāi)發(fā)高效的多種BAs檢測(cè)方法是分析化學(xué)和食品科學(xué)等多學(xué)科領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。基于傳統(tǒng)“指紋區(qū)”（800-1800 cm-1）的多目標(biāo)表面增強(qiáng)拉曼散射（SERS）檢測(cè)通常受到基質(zhì)自身的背景信號(hào)干擾，易致傳感器抗干擾性能差。因而開(kāi)發(fā)具有高信噪比、高選擇性的抗干擾多頻同步SERS傳感檢測(cè)方法有利于提高真實(shí)樣品中生物胺的高效檢測(cè)水平。

研究表明，1800-2800 cm-1的區(qū)域是拉曼生物“靜默區(qū)”，幾乎不存在生物自身的背景干擾。在該區(qū)域具有特征峰的生物正交分子被定義為生物“靜默區(qū)”拉曼報(bào)告分子，其合理應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)抗干擾多頻同步SERS檢測(cè)的關(guān)鍵技巧。然而，這類(lèi)拉曼報(bào)告分子的數(shù)量仍然相對(duì)較少。為了解決這一問(wèn)題，迫切需要大量定制的拉曼報(bào)告分子進(jìn)行無(wú)干擾混頻SERS檢測(cè)。

基于此，課題組以4-巰基苯甲腈（4-MBN）作為調(diào)控母體結(jié)構(gòu)，通過(guò)分子結(jié)構(gòu)“編碼”技術(shù)使氰基（C≡N）產(chǎn)生紅移和藍(lán)移，設(shè)計(jì)并篩選出3種強(qiáng)烈、獨(dú)立SERS信號(hào)的含氰基拉曼報(bào)告分子的光學(xué)納米探針，3種探針SERS信號(hào)（2220，2251，2150 cm-1）均處于生物“靜默區(qū)”，可有效避免檢測(cè)基質(zhì)中非靶標(biāo)分子的光學(xué)信號(hào)干擾。通過(guò)將該探針與適配體輔助磁性誘導(dǎo)技術(shù)相結(jié)合，制備了“一鍋”讀出氰基可編程SERS編碼傳感平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)食品中組胺、酪胺、苯乙胺的高靈敏、抗干擾、選擇性檢測(cè)，方法檢測(cè)限分別低至0.61×10-5、2.67×10-5和1.78×10-5mg L-1。研究結(jié)果為同時(shí)檢測(cè)多種生物標(biāo)志物提供了準(zhǔn)確靈敏的方法，為復(fù)雜基質(zhì)中多種分析物的常規(guī)SERS分析提供了新思路。

原理示意圖：（A）含氰基拉曼報(bào)告分子的調(diào)控示意圖；捕獲探針（B）)和SERS信號(hào)探針（C）的制備；（D）同時(shí)檢測(cè)三種生物胺的SERS編碼傳感平臺(tái)的構(gòu)建。

原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.4c02582

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