基于荧光标记适配体探针与核酸外切酶I信号放大的维生素D灵敏快速检测新方法

《Journal of Fluorescence》：Sensitive and Facile Detection of Vitamin D Based on Fluorescent Labeled Aptamer Probe and Exonuclease I-Assisted Signal Amplification

本研究针对维生素D3检测需求，开发了一种以富勒烯为猝灭剂、适配体为识别元件的荧光传感器。通过π-π堆叠和氢键作用，5′6-FAM标记的适配体吸附于富勒烯表面导致荧光猝灭（FRET效应），而维生素D3结合触发适配体发夹结构解离，实现荧光恢复。结合核酸外切酶I信号放大，检测限达50 nM，线性范围0-600 nM，回收率88.4%-96.3%，重复性3.27%，稳定性90%。该研究为维生素D检测提供了高灵敏、操作简便的新策略。

　　这项研究创新性地利用富勒烯（C₆₀）的π电子云特性作为高效荧光猝灭剂，与羧基荧光素（FAM）标记的维生素D₃特异性适配体构建了FRET（F?rster共振能量转移）传感体系。当适配体通过氢键和π-π堆叠作用吸附于富勒烯表面时，FAM荧光被显著猝灭；而维生素D₃的结合诱导适配体形成发夹结构，使其从富勒烯表面解离，荧光信号恢复。通过紫外-可见光谱（UV-Vis）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、拉曼光谱（Raman）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）等多维表征验证了材料特性。引入核酸外切酶I（Exo I）可选择性降解游离适配体，将检测限从200 nM提升至50 nM。实际水样测试中回收率达88.4%-96.3%，重复性误差仅3.27%，30天内稳定性保持90%。该技术为临床和环境中维生素D₃的即时检测提供了高特异性、强抗干扰性的解决方案。