ENCECO | 南京农业大学刘金彤团队:靶标可调控纳米酶传感器:智能传感平台追踪作物中哒嗪硫磷的生物积累

哒嗪硫磷（pyridaphenthion）是一种广泛应用于水稻、果蔬等作物的有机磷类的光谱杀虫杀螨剂。哒嗪硫磷在田间极易随着水流进入河流溪涧，造成地表水污染。并且施药区域周边的水道中，哒嗪硫磷的的浓度短时间内显著升高，造成的环境胁迫不可忽视。此外，吡啶磷的高神经毒性，对害虫、水生生物甚至人类健康造成潜在威胁。然而，现有的针对哒嗪硫磷的传感检测较少。

【文章内容概要】

近日，南京农业大学刘金彤团队在Environmental Chemistry and Ecotoxicology期刊上发表了题为“Target-tunable colorimetric sensor array based with mixed-valence cerium-centered metal-organic framework nanozyme for on-site sensitive detection of pyridaphenthion bioaccumulation in crops”的研究论文。该研究通过靶标哒嗪硫磷调控酸性磷酸酶（ACP）活性成功实现铈基金属有机框架（CeMOF）纳米酶的类过氧化物酶活性，并借助3,3',5,5'-四甲基联苯胺（TMB）显色剂和智能手机，构建智能传感平台检测作物中的哒嗪硫磷。

图1（A）CeMOF合成过程示意图。（B）基于哒嗪硫磷调控的CeMOF类过氧化物酶活性检测水稻中哒嗪硫磷残留的原理。（C）结合智能手机实现哒嗪硫磷现场可视化分析的应用展示。

研究发现，原位部分氧化法合成得到的CeMOF具有类过氧化物酶（POD-like）活性，可以在H₂O₂的存在下，氧化无色的TMB为蓝色的oxTMB。CeMOF的POD-like活性受到抗坏血酸（AA）的调控。传感平台的构建基于ACP水解L-抗坏血酸-2-磷酸酯（AAP）和哒嗪硫磷对ACP的抑制作用，成功实现了哒嗪硫磷调控CeMOF的POD-like活性和对哒嗪硫磷生物累积量的测定，检测限达0.099 ng·mL⁻¹。此外，oxTMB的蓝色在视觉上可见，借助智能手机的图像采集和RGB分析，实现了对哒嗪硫磷的现场检测分析。

该研究首次利用MOF传感器监测哒嗪硫磷胁迫下水稻中吡啶磷的生物累积行为，为设计靶向触发式开关纳米酶指明了方向，也为农药残留现场监测提供了智能化高效解决方案。

                                                      【原文链接】

Guanghao Chen, Lin Zhou, Tingting Cai, Jiale Song, Jintong Liu, Hong Yang, 2026. Target-tunable colorimetric sensor array based with mixed-valence cerium-centered metal-organic framework nanozyme for on-site sensitive detection of pyridaphenthion bioaccumulation in crops,Environmental Chemistry and Ecotoxicology. 8,185-194.

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