引言

随着全球人口的不断增长，对食品安全的需求日益增加。农药在农业生产中的广泛应用，虽然提高了作物产量，但也带来了潜在的环境和健康风险。特别是有机磷农药（OPs），如杀螨威（AZA），由于其神经毒性，可能通过食物链积累对人体健康构成威胁。因此，开发一种高灵敏度、特异性强的检测方法，对于确保食品安全和环境保护至关重要。本文将介绍一项最新的研究成果——基于石墨烯氧化物-SELEX（GO-SELEX）技术的双识别电化学传感器，该传感器能够高效检测杀螨威，为食品安全监测提供了一种创新解决方案。

正文

一、背景与意义

有机磷农药因其高效性和广泛的应用，在农业生产和公共卫生领域占据重要地位。然而，这些农药的残留不仅影响目标害虫，还可能对非目标生物（如微生物、蚯蚓和甲壳类动物）造成生态风险。此外，杀螨威可以通过食物链积累，对人类健康构成潜在威胁。因此，许多国家对食品中的杀螨威残留量制定了严格的限量标准。例如，日本和加拿大规定动物源性食品中的杀螨威最大残留限量为0.05 mg/kg。开发高灵敏度和选择性的检测方法，对于确保人类健康和生态安全具有重要意义。

二、GO-SELEX筛选适配体

研究人员首次使用GO-SELEX技术筛选出了能特异性识别杀螨威的适配体（Apt）。经过多轮筛选和优化，最终获得了一个具有较低解离常数（Kd=26.27±1.27 nM）的适配体A3-1-1。该适配体不仅能有效结合杀螨威，还表现出对其他常见有机磷农药的高度特异性，避免了交叉反应，显著提高了检测的准确性。

三、双识别元素传感器构建

为了进一步提高传感器的选择性和灵敏度，研究人员将适配体与分子印迹聚合物（MIPs）结合，构建了一种双识别电化学传感器。MIPs通过模拟抗原-抗体相互作用形成稳定的识别位点，不仅增强了传感器的化学稳定性和识别能力，还能保护适配体免受酶降解。此外，通过引入金纳米颗粒（AuNPs）、硫化锡（SnS2）和锌钴金属有机框架（ZnCo-MOF）复合材料，显著提升了电子转移效率和电化学信号响应。

四、材料制备与表征

研究人员首先合成了具有均匀十二面体结构的ZnCo-MOF，然后在其表面包裹超薄的SnS2纳米片，形成了三维纳米花状结构。这种结构不仅减少了纳米片的自堆积和聚集，还增加了比表面积，提供了更多的活性位点。随后，通过掺杂AuNPs，进一步提高了材料的导电性和催化性能。扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）等表征手段验证了复合材料的成功合成。

五、电化学性能评估

通过差分脉冲伏安法（DPV）和电化学阻抗谱（EIS）测试，研究人员评估了传感器的电化学性能。结果表明，修饰后的电极具有更高的峰值电流和更低的电荷转移电阻，显示出优异的电化学性能。特别是在不同浓度的杀螨威溶液中，传感器表现出良好的线性关系和低检测限（LOD=3.33×10^-3 ng/mL），证明了其高灵敏度和稳定性。

六、实际样品分析

为了验证传感器在复杂基质中的应用潜力，研究人员选取了鱼、虾、扇贝、土壤和池塘水样进行了检测。实验结果显示，传感器对杀螨威的回收率在96.60%-106.87%之间，相对标准偏差（RSD）低于3.86%，表明其具有良好的准确性和实用性。

结论

本研究成功开发了一种基于GO-SELEX技术和双识别策略的电化学传感器，用于高效检测杀螨威。通过筛选特异性适配体并结合分子印迹聚合物和纳米复合材料，显著提高了传感器的选择性、灵敏度和稳定性。该传感器在食品安全监测和环境分析中具有广阔的应用前景，为保障人类健康和生态安全提供了有力工具。

展望

未来的研究可以进一步优化传感器的设计，拓展其应用范围，例如开发便携式设备，实现现场快速检测。同时，还可以探索更多类型的农药和其他有害物质的检测方法，为食品安全和环境保护做出更大贡献。

参考文献：Geng L, Huang J, Dong H, et al. GO-SELEX-enhanced dual-recognition sensor for highly specific detection of azamethiphos. Journal of Hazardous Materials. 2025;492:138252.

Scheme 1. 适体选择过程

Scheme 2. 传感器制备过程