来源：ScienceDirect
炭疽芽孢杆菌是一种革兰氏阳性、形成视杆细胞和孢子的细菌，其孢子具有高度毒性和高度致命性，能够引起炭疽病，炭疽是一种对人类和动物都非常危险的传染病。炭疽芽孢杆菌孢子的独特特征使其成为潜在的生物和化学武器制剂，对人类健康和公共安全构成重大风险。因此，及时准确地监测炭疽芽孢杆菌孢子，特别是其独特的生物标志物 2,6-二犀啶酸 （DPA），对于预防炭疽暴发和生化攻击至关重要。作为炭疽芽孢杆菌孢子的主要成分（约占干燥孢子的 10%），DPA 水平是评估细菌孢子数量的关键指标。已经开发了多种用于检测 DPA 的分析方法，包括比色、电化学、表面增强拉曼散射和荧光分析。在这些方法中，荧光分析因其高灵敏度、快速响应、易于集成和作简单等优点而受到广泛关注。
在众多现有的荧光检测方法中，采用镧系元素制造荧光传感器一直是 DPA 检测平台开发的主要方法。它已被证明在环境和食品安全领域具有检测 DPA 的潜在应用。据报道，通过将不同的结构类型与镧系元素相结合而构建的多种荧光探针可用于检测 DPA，包括金属有机框架 （MOF）、共价有机框架、氮化碳纳米片、碳点、SiO2纳米颗粒、有机凝胶纳米片等。近年来，已经开发了依赖于检测不同波长荧光信号的比率荧光方法来检测 DPA [12]。传统的单波长发射通常容易受到多种外部变量的影响，这可能导致检测结果的选择性和准确性不佳。比率荧光传感器通过测量两个不同波长的荧光信号比率并相互校准来规避这些缺点，从而提高检测精度。自校准功能通过纠正背景干扰来提高信噪比，从而促进更精确和准确的检测结果。然而，比率荧光传感仍受到某些限制。通常，它涉及一个信号的变化，而另一个信号保持不变，这限制了其分辨率和可视范围。因此，显然需要开发一种简单的多反应 DPA 检测方法。
金属有机框架是一类由金属离子和有机配体通过配位键形成的具有周期性网络结构的结晶多孔材料。无机材料的刚性与有机材料的柔韧性相结合，赋予了MOFs大比表面积、高可调性和多孔结构，在储气、分离技术、荧光传感等各个领域具有广泛的潜在应用，并作为高效催化剂载体。发光 MOF 广泛用于荧光传感应用。它们的发光中心包含一系列成分，包括有机配体、金属离子和负载的客体分子。此外，这些 MOF 的多孔结构提供了多种作用位点，有助于产生对靶标的特异性荧光反应。镧系元素 MOF （Ln-MOF） 具有典型的光学特性，包括窄发射带、延长的发光寿命和较高的颜色纯度，以及它们对环境刺激的响应能力，越来越受到关注。此外，Ln-MOF 中的有机配体可以通过天线效应使其发光对镧系元素离子敏感，配体三重态的能量转移到镧系元素离子上，以提高其发光效率。这导致 Ln-MOF 表现出有机配体和镧系元素离子的发光特性。基于独特的发光特性、多功能结构和可设计性，Ln-MOF 是构建 DPA 比率荧光传感器的理想材料。最近开发用于 DPA 检测的比率荧光 Ln-MOF 的研究主要集中在作为双发射中心的铽 （III） 和铕 （III） 离子。尽管如此，探索包含不同发光离子的替代基于镧系元素的 MOF 架构对于扩大传感应用范围和增强检测方法的多功能性仍然势在必行。
在本研究中，通过用双镧系离子 Ce3+和Eu3+ 功能化 MOF-808 制备 Ce@Eu@MOF-8083，通过合成后修饰。如图 1 所示，配体向不同镧系元素中心的差分能量转移能够仅发射以 Ce3+ 为中心的特征荧光，如获得的 Ce@Eu@MOF-808 中观察到的那样。在添加靶标 DPA 与 Ce@Eu@MOF-808 相互作用后，Ce3+ 的特征荧光强度逐渐降低观察到，而相反，Eu3+ 的特征性红色荧光强度逐渐增加被注意到。利用 MOF-808 上两个稀土离子提供的稳定信号，实现了 DPA 的双响应比率荧光检测。所得系统表现出较大的检测范围和高选择性，这使其成为一种很有前途的 DPA 荧光探针。这项工作为开发监测炭疽检测中 DPA 波动的理想平台提供了一种有效的策略。