水中的诺氟沙星（NOR）残留通过食物链对人类健康构成严重威胁，因此需要开发出快速的现场抗生素检测技术。

最近，西北工业大学田永辉教授&段忆翔教授利用静电纺丝技术，将聚丙烯腈（PAN）纤维和三磷酸腺苷（ATP）-稀土金属Tb³⁺复合物（ATP/Tb）相结合，构建了一种新型三元薄膜传感器，用于灵敏、快速、便捷的水中NOR现场测试。其作用机制是，随着NOR浓度的增加，三元体系产生逐渐增强的亮绿色荧光。三元体系独特的荧光性质归因于使用ATP而不是常用的单磷酸腺苷（AMP）与Tb³⁺配位，这避免了竞争性水结合可能导致的荧光猝灭。得益于PAN纳米纤维作为载体的优异稳定性、耐酸碱性和柔性，三元体系在0.04-30μM的宽动态范围内对NOR表现出良好的线性响应，检测限为16 nM。此外，结合智能手机的颜色识别应用程序，可以快速进行现场NOR检测。这种薄膜传感策略对于开发用于实时检测水体中抗生素、农药残留和有害物质等分析物的智能便携式传感平台具有指导意义。

图1.（A）PAN/ATP/Tb的SEM图像。（B）PAN/ATP/Tb的TEM图像。（C）PAN/ATP/Tb的TEM图谱。（D）PAN/ATP/Tb（黑色）和PAN/ATP+Tb+NOR（红色）的紫外-可见光谱，插图显示了NOR（蓝色）和NOR+Tb（绿色）的紫内-可见光谱。（E）ATP（黑色）、PAN/ATP/Tb（红色）、PAN/ATP/Tb+NOR（蓝色）的FT-IR光谱。

图2.（A）PAN/ATP/Tb在不同浓度NOR存在下的荧光光谱。（B）当激发波长为322nm时，Tb³⁺在545nm处的荧光强度与NOR浓度之间的线性关系。（C）100 µM的不同干扰物质存在下，探针的选择性测试。样品从前到后依次为Cd²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Hg²⁺、Pb²⁺、四环素、阿莫西林、磺胺吡啶、红霉素、链霉素和诺氟沙星（10µM）。（D）存在100µM不同干扰物质时荧光颜色的变化。

图3.（A）PAN/ATP/Tb-NOR体系的能级排列以及从NOR到Tb³⁺的能量转移过程示意图。（B）NOR存在下PAN/ATP/Tb的荧光发射光谱。

图4.（A）紫外线下PAN/ATP/Tb膜的荧光强度随NOR浓度的变化。（B）智能手机颜色识别程序对PAN/ATP/Tb薄膜荧光图像进行RGB转换的示意图。（C）G/B比率与NOR浓度的线性关系。

该工作以“Electrospun nanofiber-based indicatorpaper sensing platform for fluorescence and visualization detection of norfloxacin”为题发表在《Biosensors and Bioelectronics》（DOI:10.1016/j.bios.2023.115562）上。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.bios.2023.115562