重庆大学生物工程学院侯长军教授领导的科研团队和美国康涅狄格大学雷郁教授的科研小组设计了一个基于植物酯酶的复合纳米材料生物传感器,能够实现高效、快速、简便、低价的检测食品和环境中残留的有机磷农药(J. Ag. Food Chem., DOI: 10.1021/acs.jafc.5b03971)，于2015年12月1日被美国化学会（American Chemical Society）的化学与工程新闻（Chemical &Engineering News）作为创新性研究成果报道。

以有机磷农药为代表的杀虫剂和高度神经毒剂在世界范围内占据着近40%的份额。科学家们都致力于开发高灵敏度,便携式生物传感器能够检测的低浓度农药,或发现非法使用禁止的化合物。有机磷化合类进入人体后会抑制体内胆碱酯酶的活性，使乙酰胆碱在神经突触上大量积累，破坏神经冲动的正常传导，甚至能导致人的死亡，对人类健康造成极大威胁。当前许多生物传感器都是基于乙酰胆碱酯酶活性被抑制这一毒性机理来设计的，但是由于乙酰胆碱酯酶需要从动物组织中提取而价格昂贵且难以获得。所以侯长军教授（论文通讯作者），包静（论文第一作者）和雷郁教授的科研小组考虑使用其作用机理与其相似但是价格更便宜的植物酯酶。新的传感器复合了金纳米粒子增强电子转移速率,石墨烯提高电导率和壳聚糖为植物酯酶提供一个亲水且稳定的微环境。研究小组开始将金纳米粒子和石墨烯的复合材料修饰于在玻璃碳电极的表面，然后将从小麦面粉中提取和纯化植物酯酶与壳聚糖复合修饰于电极表面。采用三电极电化学系统系统检测，将传感器放置在一个含有1-乙酸萘酯的缓冲溶液中，植物酯酶会将其水解1-萘酚和乙酸等电活性产物，从而产生电流信号。当缓冲体系中加入有机磷农药后会抑制这一水解反应,故电流信号会减弱，通过对电流信号的检测从而达到对有农药在缓冲溶液中浓度的检测。研究小组分别对甲基对硫磷和马拉硫磷两种有机磷农药在缓冲溶液实现检测,其检测下限分别达0.19 nM和1.51 nM,对比大多数已报道的基于乙酰胆碱酯酶的传感器的检测方法其检测下限更低，灵敏度更高。此外，它也成功的应用于实际样品（胡萝卜和苹果）的检测，其平均误差为4%。

纽约州立大学宾汉姆顿大学化学系的 Omowunmi A. Sadik教授说道：“尽管科研团队的这一研究理念并不是唯一的，但其在食品分析，安全检测方面可能具有巨大的潜在价值。”她补充说道：“美国国家科学基金会和美国农业部是强调发展更较便宜简便的食品安全检测方法。由于这些有机磷化合物是神经毒剂,该方法也可以用于国防。”

雷郁教授（论文第二通讯作者）说道：“研究团队希望开发一个便携设备，类似于血糖仪一样仅使用测试条和简单的电化学数据输出即可得到检测结果。”

具体报道如下：

http://cen.acs.org/articles/93/web/2015/12/Potentially-Cheaper-Way-Test-Food.html