Development of Impedance Type Label-free Electrochemical Aptamer Sensor for Chloramphenicol Residue Detection

FU Cheng-xiang; DUAN Xiao-ge; SHI Xin-rui; ZHAO Zhi; HE Zhao-yuan; QIU Jie-ke; LUO Ya-xiang; MENG Shu-ling; CHEN Hai-lan

doi:10.12452/j.fxcsxb.241024480

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Development of Impedance Type Label-free Electrochemical Aptamer Sensor for Chloramphenicol Residue Detection

Experimental Techniques and Methods | 更新时间：2025-07-10

- Development of Impedance Type Label-free Electrochemical Aptamer Sensor for Chloramphenicol Residue Detection
- Journal of Instrumental Analysis Vol. 44, Issue 7, Pages: 1420-1425(2025)
- 作者机构：
  
  广西大学动物科学技术学院，广西南宁 530004
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.12452/j.fxcsxb.241024480
  CLC： O657.1;TS207.3
- Received：24 October 2024，
  
  Revised：15 November 2024，
  
  Accepted：16 December 2024，
  
  Published：15 July 2025
- 稿件说明：
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付呈祥,段晓鸽,史鑫锐,赵志,贺兆源,裘杰珂,罗雅祥,蒙淑玲,陈海兰.基于阻抗式无标记电化学适配体传感器的氯霉素残留检测技术研究[J].分析测试学报,2025,44(07):1420-1425.

FU Cheng-xiang,DUAN Xiao-ge,SHI Xin-rui,ZHAO Zhi,HE Zhao-yuan,QIU Jie-ke,LUO Ya-xiang,MENG Shu-ling,CHEN Hai-lan.Development of Impedance Type Label-free Electrochemical Aptamer Sensor for Chloramphenicol Residue Detection[J].Journal of Instrumental Analysis,2025,44(07):1420-1425.
付呈祥,段晓鸽,史鑫锐,赵志,贺兆源,裘杰珂,罗雅祥,蒙淑玲,陈海兰.基于阻抗式无标记电化学适配体传感器的氯霉素残留检测技术研究[J].分析测试学报,2025,44(07):1420-1425. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.241024480.

FU Cheng-xiang,DUAN Xiao-ge,SHI Xin-rui,ZHAO Zhi,HE Zhao-yuan,QIU Jie-ke,LUO Ya-xiang,MENG Shu-ling,CHEN Hai-lan.Development of Impedance Type Label-free Electrochemical Aptamer Sensor for Chloramphenicol Residue Detection[J].Journal of Instrumental Analysis,2025,44(07):1420-1425. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.241024480.

摘要

通过Au-S键将无标记巯基修饰的氯霉素（CAP）特异性适配体（Apt）固定在金电极表面，开发了一种可快速、高效、灵敏和特异检测CAP的电化学适配体传感器。采用交流阻抗法（EIS）对所制备传感器的灵敏度、特异性和重复性进行考察，并以牛奶为基质进行加标实验。结果表明，该传感器对CAP的EIS响应在1~100 ng/mL范围内呈良好的线性关系，检出限（LOD）为0.95 ng/mL；其对氟苯尼考（FFC）、磺胺嘧啶（SDZ）和庆大霉素（GEN）的响应值显著低于CAP，具有较高的选择性。此外，该传感器在14 d后对CAP的EIS响应值仍为初始信号的90.06%；同条件下制备5根电极的相对标准偏差（RSD）为3.7%，表现出良好的再现性和稳定性。牛奶基质的加标回收率为95.8%~111%，RSD不大于5.6%。该方法适用于氯霉素的灵敏检测，可为动物源性食品中氯霉素的检测提供技术支持和理论依据。

Abstract

In order to develop an electrochemical aptamer sensor for the sensitive detection of chloramphenicol（CAP），the label-free sulfhydryl-modified CAP-specific aptamer（Apt） was immobilized on the surface of the gold electrode through Au-S bonding. The sensitivity，specificity，and reproducibility of the sensor were investigated by electrochemical impedance spectroscopy（EIS），and the spiking tests were carried out using milk as the substrates. The results showed that the EIS response of the electrochemical aptamer sensor to CAP showed a good linear relationship in the range of 1-100 ng/mL，and the limit of detection（LOD） was 0.95 ng/mL. At the same time，the responses of the sensor to florfenicol（FFC），sulfadiazine（SDZ），and gentamicin（GEN） were significantly lower than that to CAP，indicating that the sensor had high selectivity. Furthermore，the EIS response of the sensor to CAP was still 90.06% of the initial signal after 14 days. With a relative standard deviation（RSD） of 3.7% for five electrodes prepared under the same conditions，the sensor exhibited good reproducibility and stability. The spiked recoveries in milk were 95.8%-111%，with RSD not more than 5.6%. It indicated that the established sensor could be used for the sensitive detection of CAP，which provided technical support and theoretical basis for the rapid and sensitive detection of CAP residues in animal-derived foods.

关键词

Keywords

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