近日，四川農(nóng)業(yè)大學理學院“功能生物材料與分析新方法”研究團隊與信息工程學院合作研究了在智能手機平臺上電致化學發(fā)光傳感器對呋喃西林的快速即時檢測，其研究成果《基于Ag+@UiO-66-NH2/CsPbBr3的智能手機平臺的可視化電致化學發(fā)光分子印跡傳感器用于呋喃西林的即時檢測》（A visual electrochemiluminescence molecularly imprinted sensor with Ag+@UiO-66-NH2decorated CsPbBr3perovskite based on smartphone for point-of-care detection of nitrofurazone,DOI:10.1016/j.cej.2021.132462）在化工領(lǐng)域國際權(quán)威期刊《Chemical Engineering Journal》（中科院一區(qū)TOP期刊，IF2020=13.273）上發(fā)表。
呋喃西林是一種廣譜抗生素，對大多數(shù)革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌、真菌和原蟲等病原體均有殺滅作用，曾廣泛應(yīng)用于畜禽及水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，用以治療由大腸桿菌或沙門氏菌所引起的腸炎、疥瘡、潰瘍病等。由于其代謝物對人體有致癌、致畸作用，并與特定的病理狀態(tài)相關(guān)聯(lián)，因此對呋喃西林的痕量檢測十分重要。
該項研究基于智能手機讀取光學信號的原理，通過密度泛函理論計算，結(jié)合人工智能圖像識別算法，自主研發(fā)多色彩模式電致化學發(fā)光APP分析系統(tǒng)，成功構(gòu)建一種便攜式可視化電致化學發(fā)光分子印跡聚合物傳感系統(tǒng)（ECL-MIP）。在該系統(tǒng)中，鋰離子電池作為ECL的激發(fā)源，Ag+@UiO-66-NH2負載的CsPbBr3鈣鈦礦納米材料作為發(fā)光體，專用于呋喃西林的高靈敏檢測，在食品獸藥殘留和醫(yī)療臨床檢驗方面具有一定的指導(dǎo)意義。
合作研制的多色彩模式電致化學發(fā)光APP分析系統(tǒng)在3分鐘內(nèi)便可完成呋喃西林獸藥殘留的檢測，簡單、快捷、高效判斷獸藥殘留是否超標，在保障食品安全方面發(fā)揮了重要作用，具有重要的應(yīng)用價值。
圖1基于便攜式智能手機ECL-MIP系統(tǒng)的Ag+@UiO-66-NH2/CsPbBr3/MIP/GCE的制備方法、機器學習和傳感應(yīng)用
本項研究充分融合化學理論和信息工程技術(shù)，打破學科壁壘與界限，積極探索化學、材料、人工智能、大數(shù)據(jù)等多學科間的交叉領(lǐng)域，促進學?；瘜W學科進一步拓展視野，提升化學學科創(chuàng)新能力及競爭力。理學院2019級生物資源化學專業(yè)碩士研究生何杰為論文第一作者，理學院饒含兵教授為論文的通訊作者。本項研究得到國家自然科學基金、四川省科技廳項目和四川農(nóng)業(yè)大學學科建設(shè)雙支計劃的支持。
圖2基于ECL-MIP傳感器智能手機便攜式檢測系統(tǒng)
