近日，福建农林大学袁占辉教授科研团队在传感检测新材料领域取得重要突破，在国际顶级期刊《Chemical Engineering Journal》（中科院一区TOP期刊，IF=13.2）上正式发表题为“Electrochemical aptamer sensor based on nanocomposites composite material for rapid on-site detection of enrofloxacin in aquaculture”的研究性论文。福建农林大学为第一单位，龙博副教授为该论文第一作者，袁占辉教授、叶大鹏教授等为该论文共同通讯作者。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.174628
ENR (Enrofloxacin) 是一种第三代氟喹诺酮类抗生素，广泛用于水产养殖领域，用于防控水产动物的细菌性病害，对抗弧菌、假单胞菌等多种致病菌。ENR 的不当使用导致其在养殖水体和水产品中大量残留，对水生态系统造成破坏，还会通过食物链进入人体诱发细菌耐药性，威胁人类健康，因此开发一种有效的 ENR 快速检测方法对保障水产食品安全和水环境健康至关重要。
有几种已建立的精确测量 ENR 浓度的方法，包括酶联免疫吸附试验、高效液相色谱和质谱、毛细管电泳 – 电致化学发光法和荧光分析法。虽然这些方法检测精度高，能实现痕量分析，但它们通常需要复杂的样品预处理步骤，昂贵的实验设备，专业的技术操作人员，检测周期长，不适合水产养殖现场的快速检测。在各种传感分析方法（电化学、比色、荧光）中，电化学检测是最方便的方法之一。近年来，电化学和适配体结合的传感器得到了快速发展，由于适配体能够特异性和准确地识别 ENR 等目标物，与传统抗体相比，适配体具有高热稳定性、化学韧性强、生产成本低、保质期长等优点。这些特性使适配体非常适合用于水产品中抗生素残留检测的生物传感器。
该研究围绕新型纳米材料研发、高性能传感器构建、小型化检测设备开发三大方向开展，（COF/MWCNTs/CS）纳米复合材料制备了电化学适配体传感器，并整合自主设计的小型化检测设备，实现水产养殖水体中恩诺沙星（ENR）的快速现场检测。材料研发层面，团队创新提出 “功能协同” 策略，构建的三元纳米复合材料通过多级界面协同形成优异传感基底，COF 的周期性多孔结构提供高密度适配体结合位点，MWCNTs 构建三维导电网络提升复合材料导电性、实现信号高效放大，壳聚糖则通过分子间氢键和静电作用增强材料分散性与电极界面稳定性；传感器性能经参数优化后表现优异，对 ENR 的检测线性范围达 2.0~1000 ng/mL，检测限低至 2.0 ng/mL，4 ℃储存 4 周响应信号仍保留 89.53%，且特异性、重现性俱佳，能抵抗复杂水环境的基质干扰；设备研发上，团队打造的小型化阻抗检测装置采用模块化设计，集成传感、检测、人机交互等核心模块，实现“样本进-结果出”的一步式操作，实际水产水样检测中回收率达 89.1%~119.2%，完美适配现场快速检测需求。
图1 纳米复合材料检测恩诺沙星的原理示意图
图 2 传感器制作流程图
图2.（A）DNA适配体与不同小分子抗生素相互作用的三维示意图。（a）恩诺沙星；（b）诺氟沙星；（c）磺胺甲噁唑；（d）四环素。（B）（a）传感器重现性，（b）短期稳定性。（c）长期稳定性；（d）特异性研究；（C）分子动力学模拟的100纳秒轨迹快照。
图 3 便携式电化学检测装置的爆炸图和物理示意图。
