第一作者：刘京华

通讯作者：谭峰教授

通讯单位：大连理工大学环境学院

论文DOI：10.1021/acs.est.3c05791

图文摘要：

成果简介：

近日，大连理工大学环境学院谭峰教授团队在国际环境领域权威期刊《Environmental Science & Technology》上了题为“Label-Free Chemiresistive Sensors Based on Self-Assembled Ti3C2Tx MXene Films for Monitoring of Microcystin-LR in Water Samples”的研究论文（DOI: 10.1021/acs.est.3c05791）。

近几十年来，在富营养化和全球变暖的影响下，水华、赤潮现象频发，对全球环境和公众健康构成严重威胁。监测水体中藻类及其代谢产物浓度变化对水质监测具有重大意义。微囊藻毒素(MCs)是一类具有七肽环状结构的肝毒素，其主要通过抑制肝细胞中蛋白磷酸酶的活性，诱发肝脏发生病变，同时通过直接或间接作用致使肾脏等器官发生病变，其中MC-LR是所有微囊藻毒素同系物中毒性最强的一种结构。因此，迫切需要开发构建一种简单易用的方法来监测地表水中的MC-LR。生物传感器设备简单、灵敏度高和特异性强的特点使其成为检测MC-LR的有效替代方法之一。

该工作通过构建一种基于自组装Ti3C2Tx MXene薄膜作为传感通道和适配体识别的化学电阻传感器，实现了对MC-LR的无标记检测。该研究利用自组装技术在小分子胺辅助下，实现了Ti3C2Tx纳米片的紧密“面对面”接触和高密度堆叠，成功制备了高导电、稳定性好电子传输通道。同时，在温和的条件下，基于Ti-F和-SH的反应，通过Ti-S键的方式将含有-SH的适配体直接固定在敏感电极表面，简化了含巯基适配体的修饰步骤。制备的Ti3C2Tx化学电阻传感器具有优异的灵敏度、重现性和稳定性，可用于水体中MC-LR的检测，对MC-LR具有1-104 ng L-1的检测范围和0.18 ng L-1的检测限。该传感器在检测自然水样中MC-LR时，与LC-MS/MS分析结果具有较高的一致性。该研究为构建含巯基适配体的电化学生物传感器提供了一种新的策略，并且提供了一种基于Ti3C2Tx自组装膜的无标记化学电阻传感器检测水体中MC-LR的新方法。