Cảm biến sinh học sử dụng aptamer để phát hiện dư lượng thuốc trừ sâu

( 0 đánh giá )
Miễn phí

Aptamer là chuỗi oligonucleotide đơn sợi (DNA hoặc RNA) được chọn lọc bằng phương pháp SELEX, có khả năng liên kết đặc hiệu với phân tử mục tiêu như thuốc trừ sâu.

  • So với kháng thể, aptamer có ưu điểm: ổn định hơn, dễ tổng hợp, chi phí thấp, dễ biến đổi hóa học.
  • - Bảng tổng hợp các aptamer đã được chọn lọc cho các loại thuốc trừ sâu như: carbendazim, fipronil, acetamiprid, atrazine, omethoate, malathion, v.v. với giá trị Kd từ nano đến micromolar.
  • - Các loại aptasensor đã được phát triển:
  •   - Điện hóa: sử dụng trở kháng điện hóa (EIS), cảm biến có gắn enzyme, hạt nano vàng, carbon nanotube, graphene oxide.
  •   - Huỳnh quang: dùng hiệu ứng FRET, quantum dots, carbon dots, UCNPs, với chiến lược “signal-on” và “signal-off”.
  •   - Màu sắc: dựa trên thay đổi màu của dung dịch chứa hạt nano vàng hoặc bạc khi có thuốc trừ sâu.
  •   - Phát quang hóa học: dùng phản ứng với H₂O₂ và luminol, có thể đạt độ nhạy cao.
  •   - SERS: tăng cường tín hiệu Raman nhờ bề mặt kim loại, cho phép phát hiện dấu vết thuốc trừ sâu.
  •   - Vi lỏng: tích hợp aptamer vào chip vi lỏng để phát hiện hơi thuốc trừ sâu như omethoate.
  • - Bảng tổng hợp hiệu suất của các aptasensor: giới hạn phát hiện từ vài femtomol đến vài nanomol, tùy loại cảm biến và thuốc trừ sâu.
  • - Thách thức hiện tại:
  •   - Thiếu aptamer đặc hiệu cho nhiều loại thuốc trừ sâu.
  •   - Cần cải thiện độ ổn định, khả năng chống nhiễu trong mẫu thực tế.
  •   - Tích hợp nhiều công nghệ để tăng độ nhạy và khả năng phát hiện tại hiện trường.
  • - Triển vọng: phát triển cảm biến thông minh, tích hợp nano và vi lỏng, có thể phát hiện đa mục tiêu, ứng dụng trong kiểm tra thực phẩm, môi trường và nông nghiệp.