近日，食品科学与工程学院食品安全与质量控制团队在《Analytical Chemistry》在线发表了题为“‘One-Pot’ Readout Cyano-Programmable SERS-Encoded Platform Enables Ultrasensitive and Interference-Free Detection of Multitarget Bioamines”的高水平研究研究论文。徐志祥教授为本文唯一通讯作者，博士研究生陈晨为第一作者，山东农业大学为论文的第一完成单位。该研究工作得到了国家自然科学基金面上项目和山东省科技型中小企业创新能力提升工程项目的资助支持。
生物胺（BAs）是由于致病菌感染食物时分泌的酶导致氨基酸分解产生的，摄入过量的BAs可引发过敏、恶心等特定症状进而影响人类健康。因此，开发高效的多种BAs检测方法是分析化学和食品科学等多学科领域的研究重点。基于传统“指纹区”（800-1800 cm-1）的多目标表面增强拉曼散射（SERS）检测通常受到基质自身的背景信号干扰，易致传感器抗干扰性能差。因而开发具有高信噪比、高选择性的抗干扰多频同步SERS传感检测方法有利于提高真实样品中生物胺的高效检测水平。
研究表明，1800-2800 cm-1的区域是拉曼生物“静默区”，几乎不存在生物自身的背景干扰。在该区域具有特征峰的生物正交分子被定义为生物“静默区”拉曼报告分子，其合理应用是实现抗干扰多频同步SERS检测的关键技巧。然而，这类拉曼报告分子的数量仍然相对较少。为了解决这一问题，迫切需要大量定制的拉曼报告分子进行无干扰混频SERS检测。
基于此，课题组以4-巯基苯甲腈（4-MBN）作为调控母体结构，通过分子结构“编码”技术使氰基（C≡N）产生红移和蓝移，设计并筛选出3种强烈、独立SERS信号的含氰基拉曼报告分子的光学纳米探针，3种探针SERS信号（2220，2251，2150 cm-1）均处于生物“静默区”，可有效避免检测基质中非靶标分子的光学信号干扰。通过将该探针与适配体辅助磁性诱导技术相结合，制备了“一锅”读出氰基可编程SERS编码传感平台，实现对食品中组胺、酪胺、苯乙胺的高灵敏、抗干扰、选择性检测，方法检测限分别低至0.61×10-5、2.67×10-5和1.78×10-5mg L-1。研究结果为同时检测多种生物标志物提供了准确灵敏的方法，为复杂基质中多种分析物的常规SERS分析提供了新思路。
原理示意图：（A）含氰基拉曼报告分子的调控示意图；捕获探针（B）)和SERS信号探针（C）的制备；（D）同时检测三种生物胺的SERS编码传感平台的构建。
原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.4c02582
编 辑：万 千
审 核：贾 波
