二官能性MXene@PtPd NPsカスケードDNA酵素を介したPb測定のための蛍光/比色デュアルモードバイオセンサー

A bifunctional MXene@PtPd NPs cascade DNAzyme-mediated fluorescence/colorimetric dual-mode biosensor for Pb determination.

抄録

Pb は化粧品、工業汚染、その他の環境中に数多く存在する。従って、食品の安全性において、Pb含有量を高感度で正確に検出することは極めて重要である。本研究では、蛍光消光効果とペルオキシダーゼ活性を有する二機能性ナノ材料TiC@PtPd NPsを、二次元材料TiCの表面に白金-パラジウムナノ粒子（PtPd NPs）をin situ成長させることにより調製した。DNA酵素認識素子と磁気分離技術を組み合わせることで、Pbを高感度に検出する蛍光／比色デュアルチャンネルを構築した。最適な条件下で、この蛍光/比色バイモーダル検出戦略の検出範囲は、それぞれ0.1-1000nmol/Lおよび0.5-1000nmol/Lであった。蛍光法のLODは23pmol/L、比色法のLODは74pmol/Lであり、検出結果は肉眼で確認できた。このデュアルモード検出法は、正確で信頼性が高く、可視化された鉛検出のための新しいプラットフォームを提供する。

Pb has numerous sources in cosmetics, industrial pollution and other environments. Therefore, sensitive and accurate detection of Pb content is extremely important in food safety. In this work, bifunctional nanomaterials TiC@PtPd NPs with fluorescence quenching effect and peroxidase activity were prepared by in situ growth of platinum‑palladium nanoparticles (PtPd NPs) on the surface of 2D material TiC. Combining the DNA enzyme recognition element with magnetic separation technology, we constructed a fluorescence/colorimetric dual-channel for the sensitive detection of Pb. Under the optimal conditions, the detection ranges of this fluorescence/colorimetric bimodal sensing strategy were 0.1-1000 nmol/L and 0.5-1000 nmol/L, respectively. The LOD of the fluorescence method was 23 pmol/L, and that of the colorimetric method was 74 pmol/L, and the results of the detection were visible to the naked eye. This dual-mode sensing method provides a new platform for accurate, reliable and visualized detection of Pb.