近日，中國農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所“飼料質量安全檢測與評價”創新團隊創制了基于金屬有機框架（MOFs）的復合傳感材料，首次實現牛奶樣品中二噁英超痕量、快速SERS傳感分析。該成果以“Zr-MOF-Induced Smart Accumulation Enables Surface-Enhanced Raman Spectroscopic Detection of Dioxin at ppt Level in Food Samples”為題，發表于美國化學會（ACS）旗下分析化學與傳感器領域旗艦期刊ACS Sensors（IF=9.618, 中科院化學/分析化學1區TOP）。 　　二噁英是典型的持久性有機污染物（POPs），具有致畸、致癌、致突變的性質，被國際癌癥研究中心列為人類一級致癌物，具有“世紀之毒”的稱號，極易在自然界擴散和動物體內蓄積，被公認為對人體健康具有極大潛在危害的全球性散布有機污染物。二噁英通過環境進入食物鏈，已成為新興的，影響食品安全的重要因素之一。由環境污染引起食品中二噁英暴露水平往往較低，一般在ppt（即萬億分之一）濃度水平，對其檢測屬于超痕量分析，目前主要依靠高分辨磁質譜等大型精密儀器進行分析，前處理復雜，質控條件苛刻，檢測周期長，分析成本高，一直是分析化學領域的難點。 　　我所飼料質量安全檢測與評價創新團隊在前期研究的基礎上，設計了一種具有兩種微孔結構的鋯基金屬MOF材料，并以此為基礎創新了“高熱點”傳導的SERS復合傳感基底，揭示了目標物與基底表面相互作用精細結構，闡明了基于π-π*堆積誘導目標分子富集與拉曼“指紋”信號原位增強機制。同時，研究通過比較基于不同苯環數量配體的Zr-MOF制備得到不同AuNP/Zr-MOF復合基底對目標物的SERS增強活性，提出了基于吸附能差誘導的SERS增強新策略。在此基礎上，實現了實際牛奶樣品中2,3,7,8-TCDD的高靈敏快速SERS分析，分析靈敏度1.2 pg/mL，30分鐘內完成檢測。與國際“金標”分析方法相比，在保證分析靈敏度和可靠性前提下，大大提高了分析效率，降低了檢測成本。研究為二噁英等持久性有機污染物防控提供了新的技術手段，同時也為超痕量目標物的光學傳感分析開辟了新思路。 　　研究得到國家“十四五”重點研發計劃青年科學家項目和院科技創新工程資助。質標所程劼研究員為論文第一作者，蘇州大學材料與化學化工學部賀競輝教授和質標所王培龍研究員為共同通訊作者。 　　原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssensors.3c00639