抗生素因在抑制病原體生長方面的奇妙特性，對醫(yī)療健康和食品安全做出了顯著貢獻(xiàn)。然而，隨之而來的抗生素濫用問題造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。水體中抗生素含量因與人們的健康息息相關(guān)而備受關(guān)注，水環(huán)境中抗生素的精準(zhǔn)檢測已成為重點研究領(lǐng)域。

目前，雖然有幾種生物分析檢測技術(shù)可以用來對抗生素進(jìn)行分析，比如，液相色譜法、拉曼光譜法以及基于熒光、比色法、晶體管和電化學(xué)的生化傳感器檢測法，但這些方法在檢測限、靈敏度、便捷程度方面仍有提升空間。近年來，基于FET的生化傳感器表現(xiàn)出可靠、環(huán)保、高靈敏、便捷的特點，有望成為新一代傳感平臺。

近期，山東大學(xué)韓琳教授課題組報道了一種用于抗生素高靈敏檢測的超凈石墨烯場效應(yīng)晶體管傳感平臺，并對標(biāo)品、類實際樣本、渤海灣實際樣本進(jìn)行檢測分析，探索了CRCT新型轉(zhuǎn)移工藝及適配體傳感模型，該項研究是與中國地質(zhì)大學(xué)孫軍教授、中科院生態(tài)環(huán)境研究中心宋帥教授、中科院海洋所李才文教授合作完成，張宇和韓琳教授為論文的共同通訊作者，碩士研究生王順為論文的第一作者。

該研究使用超潔凈石墨烯和適配體開發(fā)了基于場效應(yīng)晶體管（FET）的生物傳感器，用于超靈敏四環(huán)素檢測。通過設(shè)計的樟腦-松香清潔轉(zhuǎn)移（CRCT）方案制備高質(zhì)量石墨烯，減少石墨烯表面缺陷。選取四環(huán)素特異性適配體，構(gòu)建并表征了適配體功能化的抗生素生化傳感器。

對不同轉(zhuǎn)移方法構(gòu)筑的生化傳感器進(jìn)行傳感測試，探究潔凈石墨烯及適配體傳感系統(tǒng)對傳感靈敏度的增益機理。最后，通過檢測從渤海灣入口獲得的實際樣品中的抗生素，對CRCT-FET生物傳感器進(jìn)行驗證。

圖1 石墨烯場效應(yīng)晶體管生化傳感器的制備流程圖

圖2?四環(huán)素傳感機理圖

綜上所述，該研究開發(fā)了一種基于GFET的生物傳感器，使用CRCT超潔凈石墨烯和適配體，用于四環(huán)素的超靈敏檢測。通過設(shè)計CRCT新型轉(zhuǎn)移方法制備高質(zhì)量石墨烯，通過適配體功能化構(gòu)建具備生物選擇性的高性能生化傳感器。對標(biāo)品、類實際樣本及實際樣本分別進(jìn)行了傳感測試驗證，探究傳感工作機理及信號增強原因，為開發(fā)新一代高性能生化傳感平臺提供思路。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1021/acs.analchem.2c03732

審核編輯：劉清