近日，河南省神经变性病标志物检测与诊断重点实验室在国际知名期刊Sensors and Actuators: B. Chemical（IF=7.7）上发表最新研究成果：基于全DNA自组装的G-四链体/hemin DNAzyme纳米球用于卡那霉素残留的超灵敏电化学检测。该成果的第一作者为化学化工学院硕士研究生徐颖涵，通讯作者为化学化工学院的刘孜博士。全文链接如下：https://doi.org/10.1016/j.snb.2025.139152。
卡那霉素作为一种广谱氨基糖苷类抗生素，广泛应用于畜牧业和水产养殖中疾病治疗和生长促进。然而，滥用或不当使用导致其在食品（如牛奶、肉类、蜂蜜等）和环境中的残留进入人体，可能引发肾毒性、听力损伤、神经肌肉阻滞、过敏反应等多种健康问题。早期、灵敏地检测卡那霉素残留对于环境监测和食品安全至关重要。目前，传统检测方法如微生物法、免疫分析法存在灵敏度低、特异性差的问题；而色谱-质谱联用技术虽准确性高，但样品前处理耗时、操作复杂，难以实现实时监测。电化学生物传感器因其高选择性、快速响应等优势成为研究热点，但现有信号放大策略常依赖金属纳米材料或酶，存在合成复杂、生物相容性差、酶活性受环境影响等局限。
针对上述挑战，研究团队首次构建了一种完全由DNA自组装形成的G-四链体/hemin DNAzyme纳米球（GHN），并将其作为信号放大核心，开发出新型电化学生物传感器用于卡那霉素的超灵敏检测。该纳米球的设计具有三大突破性创新：第一，全DNA组成，摒弃无机金属核。第二，三维空间结构实现高效信号放大。 第三，一步置换反应实现靶标识别。 GHN的合成不依赖于特定靶标，通过简单更换适配体序列即可重构传感器，实现对不同环境污染物和生物标志物的通用检测。这一平台为抗生素残留的早期监测提供了全新策略，有望为相关环保政策的制定和人类健康保障提供重要技术支撑。
该工作得到了国家自然科学基金、河南省自然科学基金、河南省科技攻关项目、河南省高校重点科研项目以及河南省高校科技创新团队等项目的资助。
论文信息：
Xu, Y., Liu, Z., Dong, H., Shi, Z., Li, X., Yue, Y., Yuan, M., Zhang, E., Li, M., Chen, Y., Xu, M., Zhou, Y. (2026). All-DNA self-assembled G-Quadruplex/hemin DNAzyme nanosphere for ultrasensitive electrochemical detection of kanamycin residue. Sensors and Actuators: B. Chemical, 449, 139152.
【供稿：刘孜 一审：董辉 二审：朱旭 三审：周艳丽】
