前沿|食品学院文作瑞博士开发一种无膜型光催化燃料电池适配体传感器用于牛奶和鸡肉中兽药残留检测新方法
近日，我院文作瑞博士在中国科学院一区期刊Analytica Chimica Acta发表题为“A membrane/mediator-free high-power density dual-photoelectrode PFC aptasensor for lincomycin detection in milk and chicken”的研究性论文。该研究开发一种无膜型光催化燃料电池适配体传感器，实现牛奶和鸡肉中兽药林可霉素的痕量检测。
林可霉素（LIN）来源于林可链霉素，是一种常用的抗生素，用于治疗革兰氏阳性菌引起的呼吸道感染、皮肤和软组织感染等疾病，广泛应用于人和动物生产行业。但是，动物源性食品中的LIN残留超标已成为公众关注的健康问题。美国食品药品监督管理局对LIN的最大残留限量（MRLs）规定:牛奶中为3.4×10-7mol/L，鸡、猪食用组织中为2.3×10-7 mol/L。目前，用于检测LIN的经典方法包括高效液相色谱法（HPLC）、化学发光法、荧光法和电化学法等。这些方法均具有较高的检测精度，但存在操作复杂、耗时长、仪器规模大、背景信号高或灵敏度低等缺点。因此，需要建立一种简单、快速、经济的检测方法来高灵敏测定LIN。
光催化燃料电池（PFC）是一种能将太阳能和化学能同时转化为电能的有前景的技术，满足上述需要。PFC系统主要由双电极系统（光阳极、阴极（光活性或非光活性）和电解质）和外部电路组成。双光电极燃料电池在发电、可持续性、能源效率和成本效益转换方面优于以往的单光电极燃料电池。由于PFC的性能在很大程度上依赖于光催化剂，因此近年来研究人员一直在关注光电极材料开发。
文作瑞博士通过共溶剂法成功制备了光阴极ZnPc/MoS2纳米复合材料，并且与光阳极TiO2/NG组建了一种可见光驱动的无膜型双光电极传感平台。通过与LIN适配体的结合，将目标分子LIN被捕获，然后被光阳极空穴氧化，从而引起功率密度的增强。该传感器成功应用于牛奶和鸡肉样本的LIN检测，同时为更合理的绿色能源发电设备的设计提供一种新思路。（特约通讯员：程韬 摄影：文作瑞 审核：翟立公）
