合肥工业大学在食品重金属快速检测研究上取得新进展

合肥工业大学食品与生物工程学院瞿昊副研究员以DNA作为识别探针对电解质栅控石墨烯场效应晶体管传感器（SGGT）的栅电极进行修饰，实现了复杂大米样品中As(III)的高灵敏快速检测。相关成果已于2021年2月3日以“DNA-Gated Graphene Field-Effect Transistors for Specific Detection of Arsenic(III) in Rice”为题发表在食品领域著名期刊、美国化学学会Journal of Agricultural and Food Chemistry上（2021, 69(4): 1398–1404），并被选为该期的封底文章。

食品中重金属的含量较低，加之重金属往往不足以引起生物体免疫反应，合成其高性能抗体的难度较高，这些问题使得食品重金属的快速检测非常具有挑战性。针对这一难题，郑磊研究员课题组的青年教师瞿昊基于电解质栅控石墨烯场效应晶体管（SGGT）电化学检测平台，以DNA作为识别探针对栅电极进行修饰，并辅以牛血清蛋白BSA作为电极封闭。当As(III)离子与金电极发生特异性相互作用时会使DNA探针的折叠状态发生变化，由此引发的栅电极表面电荷分布变化会造成显著的沟道电流响应。基于这一新颖传感机制构建的DNA-SGGT传感器不仅提升了对As(III)的灵敏度，更为重要的是有效屏蔽了干扰离子的电流响应，最终实现了大米实际样品中的As(III)的高灵敏快速检测，为复杂食品基质中更多危害物的快速检测提供了重要技术支撑。

利用DNA栅控石墨烯晶体管传感器（DNA-SGGT）检测大米样品中As(III)离子的方法示意图

该论文的封底图

该工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、安徽省科技重大专项和中央高校基本科研业务费专项资金的资助。合肥工业大学为该论文第一署名单位，2019级硕士研究生汪玉宏为论文第一作者，瞿昊为论文通讯作者。