Illustrazioni schematiche della fabbricazione del biosensore e del rilevamento degli OP. Credito:Niu Kai
I pesticidi organofosforici (OP), una classe di agenti nervini letali ampiamente utilizzati in agricoltura, rappresentano una minaccia estrema per la salute umana e l'ambiente.
Un biosensore elettrochimico basato sull'inibizione dell'acetilcolinesterasi (AChE) è stato considerato uno strumento ideale per il rilevamento rapido di OP, ma soffre della cinetica degli elettrodi lenta e dell'elevato potenziale di ossidazione verso le specie segnale.
Di recente, un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Lu Xianbo e dal Prof. Chen Jiping del Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) dell'Accademia cinese delle scienze (CAS) ha sviluppato un biosensore elettrochimico ad alte prestazioni per il rilevamento senza interferenze di OP.
Questo studio è stato pubblicato in Biosensors and Bioelectronics il 21 febbraio.
I ricercatori hanno sintetizzato un nanocomposito di punti quantici di Cu ultrafini (QD) caricati uniformemente su nanosheet tridimensionali ultrasottili di graphdiyne (GDY) (indicati come Cu@GDY) tramite una strategia in un solo passaggio. Cu@GDY ha mostrato un'alta densità di siti attivi con stabilità persistente.
Quindi, hanno fabbricato un biosensore AChE basato su Cu@GDY per rilevare gli OP e hanno scoperto che i risultati del nanocomposito Cu@GDY potrebbero amplificare il segnale elettrochimico e ridurre il potenziale di ossidazione degli OP.
Inoltre, hanno studiato il potenziale meccanismo di elettrocatalisi e le relazioni struttura-attività del biosensore proposto attraverso la caratterizzazione della cinetica della reazione degli elettrodi, della sorgente dei siti attivi e dell'interazione tra le specie segnale e il sito attivo. "Dopo la derivazione teorica e la verifica sperimentale della cinetica di inibizione degli enzimi, è stato verificato che il biosensore ha un'elevata sensibilità per rilevare gli OP", ha affermato il prof. Lu. + Esplora ulteriormente
