近日，食品科學與工程學院食品安全與質量控制團隊在《Analytical Chemistry》在線發表了題為“‘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，山東農業大學為論文的第一完成單位。該研究工作得到了國家自然科學基金面上項目和山東省科技型中小企業創新能力提升工程項目的資助支持。

生物胺（BAs）是由于致病菌感染食物時分泌的酶導致氨基酸分解產生的，攝入過量的BAs可引發過敏、惡心等特定癥狀進而影響人類健康。因此，開發高效的多種BAs檢測方法是分析化學和食品科學等多學科領域的研究重點。基于傳統“指紋區”（800-1800 cm-1）的多目標表面增強拉曼散射（SERS）檢測通常受到基質自身的背景信號干擾，易致傳感器抗干擾性能差。因而開發具有高信噪比、高選擇性的抗干擾多頻同步SERS傳感檢測方法有利于提高真實樣品中生物胺的高效檢測水平。

研究表明，1800-2800 cm-1的區域是拉曼生物“靜默區”，幾乎不存在生物自身的背景干擾。在該區域具有特征峰的生物正交分子被定義為生物“靜默區”拉曼報告分子，其合理應用是實現抗干擾多頻同步SERS檢測的關鍵技巧。然而，這類拉曼報告分子的數量仍然相對較少。為了解決這一問題，迫切需要大量定制的拉曼報告分子進行無干擾混頻SERS檢測。

基于此，課題組以4-巰基苯甲腈（4-MBN）作為調控母體結構，通過分子結構“編碼”技術使氰基（C≡N）產生紅移和藍移，設計并篩選出3種強烈、獨立SERS信號的含氰基拉曼報告分子的光學納米探針，3種探針SERS信號（2220，2251，2150 cm-1）均處于生物“靜默區”，可有效避免檢測基質中非靶標分子的光學信號干擾。通過將該探針與適配體輔助磁性誘導技術相結合，制備了“一鍋”讀出氰基可編程SERS編碼傳感平臺，實現對食品中組胺、酪胺、苯乙胺的高靈敏、抗干擾、選擇性檢測，方法檢測限分別低至0.61×10-5、2.67×10-5和1.78×10-5mg L-1。研究結果為同時檢測多種生物標志物提供了準確靈敏的方法，為復雜基質中多種分析物的常規SERS分析提供了新思路。

原理示意圖：（A）含氰基拉曼報告分子的調控示意圖；捕獲探針（B）)和SERS信號探針（C）的制備；（D）同時檢測三種生物胺的SERS編碼傳感平臺的構建。

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

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審      核：賈    波