OPECT生物传感器构建和检测OA过程及机理
近日，自然资源部第一海洋研究所科研团队在海洋赤潮藻毒素快速检测方面取得重要研究进展。首次利用有机光电化学晶体管(OPECT)技术建立了海洋赤潮藻毒素大田软海绵酸(OA)的超灵敏快速检测平台，为海洋环境污染和食品安全提供了一种新的检测方法，而且也为OPECT在海洋综合监测中的应用提供了理论依据。
大田软海绵酸是一种普遍存在的海洋生物毒素。它的检测手段多基于大型仪器设备，存在成本较高、耗时长、操作繁琐等问题。因此，亟需开发一种可靠、便捷、快速、灵敏的OA检测新方法。OPECT是一种将光电化学(PEC)生物分析与有机晶体管技术适当结合的新兴生物分析技术，为研究背景减少和自然放大的光-物质-生物相互作用提供了一个很有前途的平台。由于其独特的信号放大结构以及优异的灵敏性有望成为监测和预警海洋生态环境的重要工具。
该研究首次开发了一种用于海洋藻毒素OA快速检测的OPECT生物传感器。利用构建的MXene@MnIn2S4 (MXMnIS)异质结复合材料可有效提高光电信号，并通过OA和适配体之间的夹层免疫反应，使Ru-C3N4纳米酶催化4-氯萘酚氧化，在栅极上生成不溶产物，进而影响OPECT电流响应。此外，构建的纳米酶介导OPECT生物传感器表现出优异的灵敏度和稳定性，对OA的检测限可低至 32.5 pM，对有效监测海洋生态环境安全和食品安全具有重要意义。
相关研究成果发表在国际顶级学术期刊《Advanced Functional Materials》(SCI, IF=19.0, 中科院一区Top, Nature Index)。海洋一所资环中心2022级联合培养博士研究生迟静甜为该论文第一作者，鞠鹏副研究员为该论文通讯作者，海洋一所为第一完成单位，中国海洋大学和自然资源部北海预报减灾中心参与了相关研究工作。该研究得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金、中央级公益性科研院所基本科研业务费、山东省海洋生态环境与防灾减灾重点实验室开放基金等项目的资助。
