DOI: 10.1016/j.cej.2021.130913

在本文中，研究者制备了一种基于铁基MOF的新型电化学适体传感器。为了提高对抗生素检测的灵敏度，结合水热、静电纺丝、热解和电沉积方法合成了NH2-MIL-101（Fe）/CNF@AuNPs。随后适体可以通过“Au-S”键连接至NH2-MIL-101（Fe）/CNF@AuNPs。NH2-MIL-101（Fe）/CNF@AuNPs适体传感器放大抗生素和适体相互作用产生的电信号，产生显著的电流/阻抗响应，从而成功地实现了信号的产生和放大。此外，采用Box-Behnken Design（BBD）策略优化检测条件，大大减少了实验误差。在优化条件下，传感器检测到的四环素浓度（0.1-105 nM TC）与阻抗呈线性关系，最低检测限为0.01nM。NH2-MIL-101（Fe）/CNF静电纺丝适体传感器表现出良好的选择性和稳定性。此外，在实际水样中实现了对四环素的定量检测。本研究所制备的传感器有望成为未来检测环境水样中四环素的一种有前途的新策略。

图1.（a，b）NH2-MIL-101（Fe），（e）PAN，（f-g，i-j）NH2-MIL-101（Fe）/PAN和（k）NH2-MIL-101（Fe）/CNF@AuNPs的FE-SEM图像。（c，d）NH2-MIL-101（Fe）和（h）NH2-MIL-101（Fe）/CNF的TEM图像。（l）（h）的EDS元素映射。

图2.NH2-MIL-101（Fe）/CNF的XPS全扫描光谱（a）及其Fe2p高分辨率光谱（b）。所制备的PAN、NH2-MIL-101（Fe）、NH2-MIL-101（Fe）/PAN和NH2-MIL-101（Fe）/CNF电极（碳化）的（c）XRD和（d）FTIR图谱。

图3.适体传感器不同处理步骤的EIS光谱：CNF，5％NH2-MIL-101（Fe）/CNF，20％NH2-MIL-101（Fe）/CNF，NH2-MIL-101（Fe）/CNF@AuNPs，NH2-MIL-101（Fe）/CNF@AuNPs/aptamer，NH2-MIL-101（Fe）/CNF@AuNPs/aptamer/BSA，NH2-MIL-101（Fe）/CNF@AuNPs/aptamer/BSA/TC。

图4.包括（a）NH2-MIL-101（Fe）含量，（b）酸碱度，（c）电沉积时间和（d）适体含量等实验变量对电极阻抗值的影响。

图5（a）Box-Benhnken中心组合实验设计方法；（b）残差和运行次数的比较；（c）实际值与预测值的比较；（d）正态概率和内部学生化残差的比较。

图6.电沉积时间、适体含量和适体孵育时间相互影响的3D和2D响应面图。

图7.（a）不同扫描速率下的CV响应；（b）氧化峰与扫描速率的校准曲线；（c）还原峰与扫描速率的校准曲线；（d）基于适体传感器的不同浓度TC的EIS响应以及（e）用于检测TC的校准曲线。

图8.NH2-MIL-101（Fe）/CNF电化学适体传感器在含有1X PBS和1μM四环素的溶液中的选择性（a-b）、再现性（c）和稳定性（d）。