绿色纳米技术在抗生素检测中的应用
引言
随着工业化和城市化的快速发展，抗生素和其他微污染物的环境影响日益受到关注。这些污染物通过废水排放进入水体，对生态系统和人类健康构成潜在威胁。因此，开发高灵敏度、高选择性的检测方法对于监控和管理环境中的抗生素污染至关重要。绿色纳米技术，特别是基于碳点（CDs）和分子印迹聚合物（MIPs）的荧光纳米传感器，为解决这一挑战提供了新的可能性。本文将探讨基于绿色CD和MIPs的荧光纳米传感器在实际样品中检测抗生素的应用案例。
基于MIP/CDS/CdTe量子点的比率荧光纳米传感器
Chen等人开发了一种基于MIP/CDS/CdTe量子点的比率荧光纳米传感器，用于检测自来水和牛奶样品中的磺胺嘧啶。该传感器利用表面印迹法制备，其中磺胺嘧啶印迹的纳米传感器以3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）为官能单体。研究中使用的CD被二氧化硅包裹，作为内部参考信号，以消除背景干扰。红色发射的CdTe量子点被封装在印迹层中，提供传感信号。该传感器在0.25至20 μmol L−1的范围内显示出良好的线性响应，检测限为0.042 μmol L−1，证明了其高灵敏度和潜在的实用价值。
嵌入绿色CD的光子晶体MIP阵列
Zhang等人开发了一种嵌入绿色CD的光子晶体MIP阵列，用于灵敏识别环境和食品样品中的5种不同的磺胺类药物。CDs通过水热技术使用柠檬酸作为碳源进行绿色合成。研究发现，CD嵌入式MIPs的荧光发射光谱表现出蓝移，这可以通过表面电负性的变化来解释。该荧光纳米传感器的动态荧光猝灭机理主要是光诱导电子转移，检测限在0.01-0.26 nmol L−1范围内。
基于绿色CD和选择性MIP的荧光纳米传感器
Sun等人制备了一种基于绿色CD和选择性MIP的荧光纳米传感器，用于测定河水样品中的5-硝基咪唑类抗生素。研究中使用的绿色碳源是楸树核桃壳，通过环保的热液法合成CD。该传感器在20至5000 nM浓度范围内对目标抗生素进行了有效检测，证明了其在实际水样中的应用潜力。
基于MIP/绿色CDs的荧光纳米传感器
Wu等人报道了一种基于MIP/绿色CDs的荧光纳米传感器，用于灵敏和选择性地测定真实环境样品中的抗生素诺氟沙星。该传感器使用柠檬酸作为碳源通过水热法合成CD，并采用沉淀聚合法制备了基于MIPs/CD/CdTe量子点的纳米传感器。该传感器在10至90 nM之间的传感响应方面显示出出色的线性范围，检测值为3.28 nM。此外，该传感器具有优异的可重用性和再生能力，为环境监测提供了一种经济有效的解决方案。
基于荧光MIP基水凝胶的抗生素检测
Luo等人研究了水样中抗生素四环素（TC）的灵敏测定。他们利用木材和CD的木材衍生纤维素纳米晶体（WCN）开发了一种新型环保型荧光MIP基水凝胶。该传感器在优化的实验条件下，实现了544.4 mg g−1的最高结合载量和0.11 μg L−1的低检测限。成本分析表明，使用制备的绿色纳米材料有效传感和去除1 g TC的总成本远低于市售活性炭，显示了其经济价值和环保潜力。
基于绿色CD和MIPs的荧光纳米传感器为抗生素的环境监测提供了一种高效、灵敏的检测方法。这些传感器的成功应用案例展示了绿色纳米技术在环境科学领域的潜力和重要性。通过使用环保的合成方法和材料，这些传感器不仅能够提供高灵敏度和选择性的检测，还能够降低对环境的影响，符合可持续发展的目标。