摘要

化學(xué)農(nóng)藥的過度和不規(guī)范施用導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留超標(biāo)問題日益嚴(yán)重，給人類健康和生態(tài)環(huán)境安全構(gòu)成重大威脅，構(gòu)建快速準(zhǔn)確檢測農(nóng)藥殘留的生物傳感技術(shù)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)農(nóng)藥殘留污染，保障人類健康和生態(tài)安全。納米酶作為生物傳感快速分析技術(shù)一個(gè)重要部件，具備尺寸微小，催化活性和選擇性高的優(yōu)勢，在農(nóng)藥殘留分析檢測中表現(xiàn)出巨大應(yīng)用潛力。本文詳細(xì)介紹了納米酶的分類及其在農(nóng)藥殘留檢測中的應(yīng)用現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢，為發(fā)展可靠、高效的農(nóng)藥殘留納米酶生物傳感器提供指導(dǎo)，為農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)和農(nóng)產(chǎn)品安全保駕護(hù)航。

關(guān)鍵詞

納米酶;"農(nóng)藥殘留;"快速檢測技術(shù);"研究進(jìn)展

中圖分類號：

S"481.8

文獻(xiàn)標(biāo)識碼："A

DOI："10.16688/j.zwbh.2023634

Research"progress"on"the"application"of"nanozyme"biosensors"in"the"rapid"detection"of"pesticide"residues

GUO"Yanguo1，"PAN"Xinglu2，"LIU"Zhenjiang1，2*，"XUE"Yuan3*

（1."College"of"Environmental"and"Safety"Engineering，"Jiangsu"University，"Zhenjiang"212013，"China;"2."State"Key"

Laboratory"for"Biology"of"Plant"Diseases"and"Insect"Pests，"Institute"of"Plant"Protection，"Chinese"Academy"of"Agricultural"

Sciences，"Beijing"100193，"China;"3."Anshun"Company"of"Guizhou"Tobacco"Company，"Anshun"561000，"China）

Abstract

The"extensive"and"improper"use"of"pesticides"has"increasingly"led"to"pesticide"residues"exceeding"permissible"limits"in"agricultural"products，"posing"a"significant"threat"to"human"health"and"ecological"safety."The"development"of"rapid"and"accurate"biosensing"technologies"for"pesticide"residue"is"crucial"for"timely"detection"of"pesticide"pollution，"thereby"ensuring"both"human"health"and"ecological"safety."Nanozymes，"as"a"vital"component"of"rapid"biosensing"analysis"technologies，"offer"advantages"such"as"small"size，"high"catalytic"activity，"and"remarkable"selectivity，"demonstrating"immense"potential"in"pesticide"residue"analysis"and"detection."This"paper"provides"a"detailed"overview"of"the"classification"of"nanozymes，"their"current"applications"in"pesticide"residue"detection，"and"prospects"for"future"development，"aiming"to"guide"the"development"of"reliable"and"efficient"nanozyme"biosensors"for"pesticide"residues"and"to"safeguard"agricultural"safety"production"and"the"security"of"agricultural"products.

Key"words

nanozymes;"pesticide"residues;"rapid"detection"techniques;"research"progress

化學(xué)農(nóng)藥由于種類豐富、價(jià)格低廉、見效迅速的優(yōu)勢，在保證農(nóng)作物正常生長和提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量等方面起著舉足輕重的作用［1］。但長期大量和不規(guī)范使用農(nóng)藥，導(dǎo)致農(nóng)藥殘留在農(nóng)產(chǎn)品中逐步積累，從而帶來一系列的食品安全和環(huán)境污染問題。農(nóng)藥殘留的大量攝入會導(dǎo)致急性中毒，此外長期攝入痕量農(nóng)藥也會產(chǎn)生致畸、致癌、致突變等疾病問題［2］。因此，準(zhǔn)確、快速檢測環(huán)境及食品中的農(nóng)藥殘留變得越來越重要，對維護(hù)生態(tài)環(huán)境安全及保障人體健康具有重要意義。

傳統(tǒng)的農(nóng)藥殘留檢測方法如氣相色譜法［3］、高效液相色譜法［4］、質(zhì)譜聯(lián)用檢測法［5］，因具有穩(wěn)定性好、重復(fù)度高的優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用，但由于需要昂貴的大型設(shè)備、較長的檢測周期，因此不適用于現(xiàn)場快速分析檢測。生物傳感器因其操作簡單快捷和較高的選擇性，被認(rèn)為是農(nóng)藥快速檢測領(lǐng)域最有前途的分析平臺［6］。生物傳感器中一個(gè)重要的部件是酶，通過酶催化底物或者與農(nóng)藥結(jié)合產(chǎn)生相關(guān)信號實(shí)現(xiàn)對農(nóng)藥的檢測。然而天然酶常常需要苛刻的保存條件和昂貴的運(yùn)輸成本，這限制了生物傳感器在復(fù)雜的檢測環(huán)境中的應(yīng)用。納米酶由于其對極端環(huán)境耐受性強(qiáng)、低成本和易于大規(guī)模制備與運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)為傳感領(lǐng)域帶來了新的思路和方法。目前，基于納米酶已經(jīng)開發(fā)出多種新的傳感技術(shù)和方法，并廣泛應(yīng)用于農(nóng)殘檢測［7］、體外診斷［8］、環(huán)境監(jiān)測［9］、食品安全［10］等各個(gè)領(lǐng)域。本文將簡要概述納米酶的分類和特性，并探討納米酶在農(nóng)藥殘留檢測中的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。

1"納米酶的概述

納米酶被定義為具有本征類酶性質(zhì)的納米材料，粒徑多在"1～100"nm"之間。納米材料具有納米級別獨(dú)特的性質(zhì)，這為納米酶的功能賦予了更多的可能性［11］。納米酶具有與天然酶類似的催化能力，可以高效地催化底物，并且與天然酶具有類似的反應(yīng)動力學(xué)和乒乓反應(yīng)機(jī)理。受上述啟示，各種不同催化活性的納米酶被先后報(bào)道，包括類過氧化物酶活性納米酶（PODmimicking"nanozyme）［12］、類過氧化氫酶活性納米酶（CATmimicking"nanozyme）［13］、類氧化酶活性納米酶（OXDmimicking"nanozyme）［14］、類超氧化物歧化酶活性納米酶（SODmimicking"nanozyme）［15］，并在農(nóng)殘檢測、納米醫(yī)療［1617］等方面得到應(yīng)用。下面將對幾種典型酶活性進(jìn)行簡要介紹。

1.1"類POD活性納米酶

類POD活性納米酶是一種雙底物納米酶，也是被發(fā)現(xiàn)最多的納米酶。其檢測原理是類POD納米酶催化氧化劑底物（氫受體）產(chǎn)生自由基，自由基氧化顯色底物（氫供體），進(jìn)而根據(jù)底物顏色的變化進(jìn)行測定。依據(jù)氫供體進(jìn)行分類，類POD活性納米酶可以分為過氧化物納米酶、谷胱甘肽過氧化物納米酶、脂質(zhì)過氧化物納米酶等。目前金屬［18］、金屬有機(jī)骨架［19］、金屬氧化物［20］和碳納米材料［2122］都已被證實(shí)具有類POD活性。類POD活性納米酶的活性檢測通常以過氧化氫（H2O2）作為氫受體，經(jīng)納米酶催化進(jìn)而產(chǎn)生羥基自由基，然后羥基自由基從氫供體（AH2）［如：TMB（3，3′，5，5′四甲基聯(lián)苯胺）、DAB（重氮氨基苯）、OPD（鄰苯二胺）等］奪氫變?yōu)镠2O實(shí)現(xiàn)對底物的氧化。其反應(yīng)式如下：

1.2"類CAT活性納米酶

類CAT活性納米酶與類POD活性納米酶均可催化H2O2產(chǎn)生H2O，二者的區(qū)別在于：在后者的作用下H2O2產(chǎn)生H2O，而在前者作用下"H2O2生成H2O和O2，并在催化反應(yīng)中可觀察到氣泡產(chǎn)生。目前已報(bào)道的具有類CAT活性的納米酶包括鐵氧化物、鈰氧化物、金納米粒子和氧化鈷納米粒子等［2426］。

與此同時(shí)，研究人員發(fā)現(xiàn)一些具有類CAT活性的納米酶也可以表現(xiàn)出類POD活性。Chen等發(fā)現(xiàn)，氧化鐵納米粒子在反應(yīng)條件為中性時(shí)表現(xiàn)出類CAT活性，然而在反應(yīng)條件為酸性時(shí)，展現(xiàn)出類POD的活性［26］。其反應(yīng)式如下：

2H2O2納米酶O2+2H2O（2）

1.3"類OXD活性納米酶

類OXD活性納米酶以氧氣為氫受體，在沒有H2O2的條件下，能夠直接氧化氫供體，如TMB、ABTS等。2009年，Asati等首次發(fā)現(xiàn)，納米氧化鈰可以在酸性條件下直接氧化TMB、ABTS而不需要H2O2的參與［27］。隨后，一些鈰基［28］、貴金屬基［2930］、錳基［31］、銅基［32］、鉬基納米粒子［33］等也被發(fā)現(xiàn)具有類OXD的活性，這些納米酶的催化活性會受到溫度、pH和底物濃度的影響。類OXD活性納米酶的穩(wěn)態(tài)動力學(xué)與天然酶一樣遵循米氏動力學(xué)。研究表明，目前已報(bào)道類OXD活性納米酶的Km值低于天然酶，表明它們對底物有著更高的親和力。其反應(yīng)式如下：

O2+2AH2納米酶2A+2H2O（3）

1.4"類SOD活性納米酶

類SOD活性納米酶具有類似于SOD的功能，能夠?qū)⒊蹶庪x子（O·-2）轉(zhuǎn)化為H2O2和O2，從而發(fā)揮重要作用。目前已報(bào)道具有類SOD活性的納米酶包括貴金屬納米粒子（例如Pt［34］、Au［35］）、金屬氧化物（如Mn3O［36］4、CeO［37］2）以及一些單原子納米酶［3839］。類SOD活性納米酶的活性多受到催化環(huán)境pH、納米酶的結(jié)構(gòu)以及表面離子的影響。與天然酶相似，其穩(wěn)態(tài)動力學(xué)也遵循乒乓機(jī)制。其反應(yīng)式如下：

2O·-2+2H+納米酶H2O2+O2（4）

2"納米酶生物傳感器在農(nóng)藥殘留檢測中的應(yīng)用

2.1"比色分析法

基于納米酶的比色生物傳感器主要是借助納米酶自身所具有的催化能力，將顯色劑氧化生成有色溶液，從而實(shí)現(xiàn)可視化檢測，并通過檢測有色溶液吸光度得到相關(guān)物質(zhì)的含量。該方法具有靈敏度高、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)，因此在農(nóng)殘檢測和生物醫(yī)學(xué)研究中得到了廣泛應(yīng)用。自從2007年Fe3O4納米材料被報(bào)道具有類酶催化性質(zhì)以來［22］，2008年魏輝和汪爾康團(tuán)隊(duì)整合葡萄糖氧化酶（GOx）和Fe3O4納米酶構(gòu)建了一種級聯(lián)比色分析方法。首先，GOx催化氧化葡萄糖產(chǎn)生H2O2，隨后Fe3O4納米酶催化H2O2氧化ABTS顯色，用于檢測葡萄糖的含量。這項(xiàng)研究驗(yàn)證了將天然酶和納米酶結(jié)合以構(gòu)建納米酶生物傳感器的可行性［40］。2020年，魏輝課題組合成了3種石墨烯納米酶，構(gòu)建了三通道的比色型納米酶生物傳感器用于5種農(nóng)藥（芐嘧磺隆、氟磺胺草醚、乳氟禾草靈、氯氟吡氧乙酸異辛酯、丁醚脲）的檢測，檢測過程如圖2所示。結(jié)果顯示，傳感器能夠在5～500"μmol/L范圍內(nèi)有效區(qū)分5種農(nóng)藥［41］。白秋月等通過錳摻雜的碳點(diǎn)作為納米酶用來比色檢測毒死蜱，檢測的線性范圍是0～3.50"μg/mL，檢測限達(dá)到0.01"μg/mL，該檢測方法有望在實(shí)際樣品中進(jìn)行有機(jī)磷農(nóng)藥的高靈敏測定應(yīng)用［42］。高儀等制備了一種

具有類POD活性納米酶性質(zhì)的金屬鈷有機(jī)框架衍生纖維棒狀碳材料（CoDM），隨后結(jié)合手機(jī)光學(xué)設(shè)備建立了一種檢測L半胱氨酸（LCys）的比色方法用于檢測LCys。結(jié)果表明在0.10～15"μmol/L范圍呈線性關(guān)系，該方法的檢出限（LOD）為0.35"μmol/L［43］。

2.2"化學(xué)發(fā)光法

納米酶化學(xué)發(fā)光法檢測農(nóng)藥的原理是利用納米顆粒標(biāo)記特定的抗體或酶，當(dāng)這些納米顆粒與目標(biāo)農(nóng)藥結(jié)合時(shí)產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光信號。該方法通過檢測發(fā)光強(qiáng)度來定量分析樣品中農(nóng)藥的含量。這種方法具有高靈敏度、高特異性和廣泛的線性范圍，能夠快速、準(zhǔn)確地檢測農(nóng)藥殘留。因此，納米酶化學(xué)發(fā)光法在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測和環(huán)境污染檢測等領(lǐng)域。例如Guan等以Fe3O4納米酶催化魯米諾進(jìn)行化學(xué)發(fā)光反應(yīng)，該反應(yīng)在乙醇存在的情況下可以有效清除自由基，導(dǎo)致化學(xué)發(fā)光反應(yīng)被抑制，基于乙醇與滅線磷在Fe3O4納米粒子上的競爭結(jié)合作用，成功開發(fā)了一種Turnon模式的化學(xué)發(fā)光檢測方法進(jìn)行有機(jī)磷農(nóng)藥的檢測［44］。He等制備了一種AuNPs/MOGs過氧化物納米酶，通過化學(xué)發(fā)光法對有機(jī)磷農(nóng)藥進(jìn)行檢測，

線性范圍為5～800"nmol/L檢測限可達(dá)到1"nmol/L［45］。青島農(nóng)業(yè)大學(xué)李峰教授課題組提出了一種新的化學(xué)發(fā)光策略對草甘膦進(jìn)行特異性檢測，檢測過程如圖3所示。該策略首先用堿溶液對鋯基有機(jī)金屬骨架進(jìn)行處理，得到多孔羥基氧化鋯納米酶，該納米酶表現(xiàn)出優(yōu)異的類磷酸酶活性，可催化AMPPD的去磷酸化，產(chǎn)生強(qiáng)的化學(xué)發(fā)光信號?；谠撗芯块_發(fā)的傳感器檢測草甘膦其方法的回收率為96.8%～103.0%，檢測限為0.33"μmol/L［46］。

2.3"熒光檢測法

納米酶熒光傳感器檢測農(nóng)藥是基于納米酶的高靈敏度和熒光性質(zhì)。首先，納米酶會與待檢測的農(nóng)藥分子發(fā)生特定的化學(xué)反應(yīng)，使得納米酶的熒光性質(zhì)發(fā)生改變。通過熒光光度計(jì)或熒光顯微鏡等設(shè)備測定納米酶的熒光信號強(qiáng)度，根據(jù)信號變化量來間接測定樣品中農(nóng)藥的濃度。這種檢測方法具有靈敏度高、快速和易操作等特性，在快速檢測領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。Wei"等利用CeO2類磷酸水解酶活性催化甲基對氧磷水解生成黃色的對硝基苯酚。隨后利用對硝基苯酚猝滅熒光碳點(diǎn)的熒光，成功測定花旗參和飲用水中甲基對氧磷的殘留量［47］，檢測過程如圖4所示。Bagheri等以對苯二甲酸為熒光底物，整合Fe3O4@ZIF8納米酶，結(jié)合膽堿氧化酶（CHO）和乙酰膽堿酯酶（AChE）成功構(gòu)建了二嗪農(nóng)的熒光傳感器，檢測限為0.20"nmol/L，可以實(shí)現(xiàn)果汁和水中有機(jī)磷農(nóng)藥的快速檢測［48］。Chang等開發(fā)了一種具有類POD活性的CuO/MWCNTs納米雜化材料，構(gòu)建了一種快速檢測草甘膦的熒光方法。傳感器的檢出限為4"nmol/L，遠(yuǎn)低于GB"57492006中飲用水中草甘膦的限量值。另外，對草甘膦具有良好的選擇性，在快速篩查草甘膦殘留方面具有潛在應(yīng)用價(jià)值［49］。

2.4"電化學(xué)生物傳感器

納米酶電化學(xué)生物傳感器檢測農(nóng)藥的原理是利用納米酶在電極表面固定化后，與待檢測農(nóng)藥發(fā)生

特異性反應(yīng)，導(dǎo)致電化學(xué)信號的變化。當(dāng)目標(biāo)農(nóng)藥存在時(shí)，它會影響納米酶在電極表面的電化學(xué)活性，

從而改變傳感器的電流或電壓信號。通過測定這些信號的變化量，可以定量檢測樣品中農(nóng)藥的濃度。這種檢測方法具有高靈敏度、快速響應(yīng)和低成本等優(yōu)勢，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。Khairy等利用氧化鎳（NiO）納米酶構(gòu)建了一種簡便且靈敏度高的絲網(wǎng)印刷電極，實(shí)現(xiàn)了水、尿液、蔬菜等多種樣品中對硫磷的快速分析，檢測限為24"nmol/L［50］。Wang等［51］利用SAFeNZ納米酶，成功構(gòu)建了智能手機(jī)輔助的雙模式生物傳感器。有機(jī)磷農(nóng)藥（OPs）與適配體結(jié)合形成的復(fù)合物表現(xiàn)出毒性并對納米酶的催化活性產(chǎn)生抑制，阻止比色底物被催化。同時(shí)，標(biāo)有電化學(xué)信號分子的適配體接近電極表面，引起電化學(xué)信號的變化。結(jié)果表明，構(gòu)建的電化學(xué)生物傳感器具有3.55"fmol/L的檢測限和10-13～10-2mol/L的線性范圍，可以對蔬菜中的多種OPs進(jìn)行定性和定量檢測［51］。

2.5"表面增強(qiáng)拉曼散射（SERS）檢測

納米酶SERS傳感器檢測農(nóng)藥的原理是利用納米酶表面增強(qiáng)拉曼散射效應(yīng)。納米酶的表面可以增強(qiáng)拉曼信號，當(dāng)與待檢測的農(nóng)藥相互作用時(shí)，會導(dǎo)致表面增強(qiáng)拉曼散射信號的變化。該變化由于農(nóng)藥分子的振動模式而產(chǎn)生。通過測定這些信號的強(qiáng)度和頻率變化，可以間接測定樣品中農(nóng)藥的濃度。這種方法具有靈敏度高、無需標(biāo)記和實(shí)時(shí)分析等優(yōu)勢，是近些年來的研究熱點(diǎn)。Ma等開發(fā)了一種用于測定自來水中草甘膦的間接SERS傳感器測定法，原理如圖5所示。結(jié)果表明，線性檢測范圍為10"μg/L～1"000"mg/L，草甘膦的檢測限和定量限分別為"5"μg/L"和10"μg/L。此外，該傳感器對干擾性陽離子和結(jié)構(gòu)類似物具有良好的抗干擾能力，可用于檢測自來水中的草甘膦，滿足實(shí)際檢測的需要［52］。Li等合成了一種新型Fe基金屬有機(jī)框架納米酶，具有很強(qiáng)的SERS效應(yīng)，并在420"nm處具有表面等離子體共振吸收峰。該傳感器可檢測濃度范圍為0.02～1.20"nmol/L的水胺硫磷，檢測限為0.01"nmol/L。目前該傳感器已被應(yīng)用于水稻樣品中水胺硫磷的測定，相對標(biāo)準(zhǔn)差為4.40%～5.80%，回收率為97.70%～104%［53］。

2.6"多模態(tài)檢測

納米酶多模態(tài)檢測平臺的構(gòu)建原理是利用納米材料的光熱轉(zhuǎn)換性質(zhì)，通過激光或其他光源產(chǎn)生局部熱效應(yīng)。這種光熱效應(yīng)可以促進(jìn)農(nóng)藥與納米酶之間的特異性反應(yīng)或者加速化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)一步增強(qiáng)傳感器的靈敏度和響應(yīng)速度。此外，光熱效應(yīng)

還可用于控制納米酶修飾電極表面溫度，從而調(diào)節(jié)電化學(xué)反應(yīng)速率和熒光特性，實(shí)現(xiàn)更精確的農(nóng)藥檢測。通過結(jié)合光熱效應(yīng)，納米酶多模態(tài)檢測平臺在農(nóng)藥檢測中將具有更高的檢測靈敏度和更精確的

實(shí)時(shí)監(jiān)測能力。Wang等報(bào)告了一種基于光熱效應(yīng)的類POD活性納米酶的視覺快速OPs檢測傳感裝置，其具有出色的靈敏度和特異性。值得注意的是，近紅外光照射使OPs檢測靈敏度提高了100倍?；谶@種檢測策略，他們開發(fā)了一種高靈敏度的視覺測試條，并通過智能手機(jī)上的簡單顏色分析軟件實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測。還利用該試紙條成功檢測了果皮中的OPs殘留，這進(jìn)一步證實(shí)了其在實(shí)際樣品分析中的應(yīng)用潛力［54］。如圖6所示，Jiang等基于二氧化錳納米片的氧化酶活性和光熱效應(yīng)，以硫胺素為響應(yīng)信號，以三釕六水合物為參比物信號，構(gòu)建了酶調(diào)節(jié)比率熒光和光熱雙模式探針，用于定量檢測OPs殘留。熒光模式下敵敵畏和毒死蜱的檢出限為1.13×10-3ng/mL和0.86"ng/mL；光熱模式下相應(yīng)的檢測限分別為1.01"ng/mL和1.02"ng/mL。所構(gòu)建的納米酶傳感探針在實(shí)際樣品中"OPs"殘留分析中表現(xiàn)出出色的抗干擾性和可靠性。具有自檢功能的雙模探頭有望提供比單模探頭更準(zhǔn)確、更穩(wěn)定的檢測結(jié)果，具有十分廣闊的應(yīng)用前景［55］。Luo等利用碳點(diǎn)錨定二茂鐵金屬有機(jī)框架納米片成功構(gòu)建了一種多功能平臺，可以實(shí)現(xiàn)比色、熒光和光熱多模式檢測草甘膦。草甘膦與納米酶的多重相互作用引發(fā)的阻斷效應(yīng)會抑制納米酶的POD活性，調(diào)節(jié)TMB向oxTMB的轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生熒光、吸光度和溫度三種信號的變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對草甘膦的檢測。結(jié)果表明：在0.02～3.98"μg/mL的濃度范圍內(nèi)，草甘膦濃度與溫度變化具有良好的線性關(guān)系（R2=0.99）。該模式的LOD為0.01"μg/mL。最后，9個(gè)樣品的RSD為4.24%，表明該傳感器具有良好的重現(xiàn)性［56］。

3"納米酶傳感器的發(fā)展趨勢

3.1"解析納米酶關(guān)鍵催化位點(diǎn)

目前，只有少數(shù)的單原子納米酶可以明確其催化結(jié)構(gòu)，而大多數(shù)納米酶表面結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，很難清晰其活性具體主導(dǎo)來源。解析納米酶的關(guān)鍵催化位點(diǎn)，不僅可以理解納米酶催化機(jī)制，為設(shè)計(jì)更高性能的納米酶提供依據(jù)，還可以使得構(gòu)建的納米酶生物傳感器具有更加準(zhǔn)確的檢測性能，進(jìn)一步提升納米酶檢測限。

3.2"提高納米酶生物傳感器檢測特異性

多數(shù)納米酶催化位點(diǎn)直接暴露在表面，缺乏特異性識別底物的結(jié)構(gòu)，因此難以表現(xiàn)出催化特異性，導(dǎo)致構(gòu)建的納米酶生物傳感器特異性不足，不能很好地滿足對日漸繁多的農(nóng)藥種類進(jìn)行檢測的需求。未來納米酶生物傳感器一方面應(yīng)利用物理化學(xué)吸附、分子印跡、核酸適配體等方法對底物進(jìn)行選擇性識別；同時(shí)，通過仿生學(xué)策略和基于納米酶的構(gòu)效關(guān)系，優(yōu)化催化微環(huán)境并利用級聯(lián)反應(yīng)，從而提升納米酶生物傳感器的檢測特異性和催化效率。

3.3"納米酶生物傳感器檢測實(shí)時(shí)化

目前我國農(nóng)藥殘留檢測需求大、檢測地點(diǎn)環(huán)境復(fù)雜多樣，因此亟須發(fā)展現(xiàn)場檢測技術(shù)。一方面需加快研制復(fù)雜樣品的制備技術(shù)和快速檢測技術(shù)，提高待測樣品的快速處理和及時(shí)結(jié)果輸出能力，縮短檢測時(shí)間和提升檢測速度。另一方面，可通過云服務(wù)器對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行全程跟蹤，并全面掌握農(nóng)殘速測結(jié)果，為農(nóng)業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量安全提供可靠的支持。

4"結(jié)語

自從2007年納米酶被發(fā)現(xiàn)后，其對環(huán)境檢測領(lǐng)域起到了顛覆性的推動作用。一方面人們嘗試用納米酶取代天然酶構(gòu)建新型生物傳感器對農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測，另一方面基于納米酶獨(dú)特的光熱效應(yīng)正不斷開發(fā)出新的檢測方式。納米酶作為一類新興材料，其構(gòu)建的生物傳感器潛在性能與檢測方式正在不斷創(chuàng)新突破。此外，納米酶的催化活性由其自身的結(jié)構(gòu)所決定，隨著納米酶構(gòu)效關(guān)系的揭示，納米酶生物傳感器必將繼續(xù)對快速檢測行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

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