基于乙酰膽堿酯酶抑制的有機磷農(nóng)藥生物傳感器研究進展

彭鄒君，邱 萍

（南昌大學(xué) 化學(xué)系，江西 南昌 330031）

農(nóng)藥自問世以來就被用于保護農(nóng)作物，對高產(chǎn)豐收方面具有十分重要的意義［1］。根據(jù)現(xiàn)有農(nóng)藥的化學(xué)成分可將其大致歸為有機氯農(nóng)藥、擬除蟲菊酯類農(nóng)藥、氨基甲酸酯類農(nóng)藥和有機磷農(nóng)藥四類［2－4］。其中有機磷農(nóng)藥（OPs）因成本低、合成簡單、殺蟲活性高和防治對象范圍廣而得到了廣泛的使用，是改革開放以來我國農(nóng)業(yè)中使用量最多的一類農(nóng)藥，也是世界上發(fā)展中國家最常見的殺蟲劑之一［5－6］。

為了達到更好的殺蟲效果，農(nóng)民經(jīng)常會將多種農(nóng)藥混合使用以增強其毒性，但這些農(nóng)藥最終會通過食物鏈進入到人體內(nèi)，極大地威脅人類的身體健康和生命安全［7－9］。世界各國和各組織對農(nóng)藥殘留量均有相關(guān)規(guī)定，其中歐盟農(nóng)藥數(shù)據(jù)庫中報告的果蔬最大殘留限量為0.01 mg/kg［7］，美國環(huán)境保護署（EPA）規(guī)定的水體最大污染水平為0.001～0.25 mg/L［10］。有機磷農(nóng)藥使人中毒的機制是容易與乙酰膽堿酯酶（AChE）的活性位點相結(jié)合，使酶發(fā)生磷?；磻?yīng)，致使其失去酶活性。與此同時，神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿（ACh）因無法被失去活性的AChE水解，而在體內(nèi)大量累積，導(dǎo)致膽堿能受體神經(jīng)長期處于興奮狀態(tài)，對大腦的神經(jīng)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)均造成難以彌補的影響，最終導(dǎo)致死亡［6，11－13］。

目前常見的有機磷農(nóng)藥檢測技術(shù)主要有高效液相色譜法、液相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用法、氣相色譜法、酶聯(lián)免疫法等［14－17］。雖然這些檢測技術(shù)的最低檢出限能達到相關(guān)要求，但是耗時較長、價格昂貴，且必須由專業(yè)技術(shù)人員操作執(zhí)行，不適合在現(xiàn)場條件下，尤其是在緊急情況下進行快速檢測。隨著生物技術(shù)和傳感技術(shù)的快速發(fā)展，酶生物傳感器因具有靈敏度高、選擇性好、對環(huán)境友好和攜帶便捷等諸多優(yōu)點，已成為近年來國內(nèi)外研究的熱點，是上述經(jīng)典方法最有前途的替代方法，可更快、更簡單地檢測有機磷農(nóng)藥［18］。

當前已查閱到11篇相關(guān)的綜述，介紹了各種基于酶抑制作用檢測有機磷農(nóng)藥的方法，以及收集了不同性質(zhì)農(nóng)藥的信息，如反應(yīng)機理、催化酶以及特定類別的納米材料。本綜述總結(jié)了近年來，基于AChE的抑制作用檢測有機磷農(nóng)藥的新方法和新生代實時檢測技術(shù)，以及應(yīng)用于農(nóng)藥檢測領(lǐng)域的傳感裝置，例如量子點材料、速測卡和智能手機可視化技術(shù)。同時，分析了酶抑制法生物傳感器改進的復(fù)雜性和局限性，并對其檢測有機磷農(nóng)藥的前景進行了展望。

1 傳感原理

對有機磷農(nóng)藥（OPs）檢測的AChE生物傳感器，主要通過AChE作為識別元件和催化元件。根據(jù)底物不同，存在兩條不同的催化路線。如圖1所示，在A線路中，底物為乙酰硫代膽堿（ATCh），在AChE的作用下能被催化分解為硫代膽堿（TCh）和乙酸。TCh上的巰基（—SH）具有還原性和絡(luò)合能力，乙酸能使環(huán)境中的pH值發(fā)生變化。在B線路中，底物為乙酰膽堿（ACh），在AChE的作用下能被催化分解為膽堿（Choline）和乙酸，而膽堿作為底物在膽堿氧化酶（ChO）的催化下能被分解為甜菜堿（Glycine betaine）和過氧化氫。同樣，在這條線路中，乙酸能使環(huán)境中的pH值發(fā)生變化，而過氧化氫的產(chǎn)生使得檢測策略更加豐富多彩。

圖1 基于AChE抑制檢測有機磷農(nóng)藥的不同策略示意圖Fig.1 Different strategies for detecting organophosphorus pesticides based on AChE inhibition

1.1 基于氧化還原反應(yīng)的檢測策略

眾所周知，含有長共軛封閉結(jié)構(gòu)的有機物質(zhì)通常具有熒光性質(zhì)，如4-氨基-3-羥基-1-萘甲酸（AHNSA）在460 nm處有較強熒光強度。使用二氧化錳納米片（MnO2NS）作為熒光探針能夠使AHNSA的熒光發(fā)生猝滅，基于該原理可實現(xiàn)甲基對硫磷的檢測最低檢出限為0.18 ng/mL。該傳感策略是通過OPs抑制AChE來阻斷TCh與MnO2NS發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從AHNSA的熒光強度變化可以定量計算出OPs的濃度［19］。在另一項研究中，MnO2NS還可以直接將無色形態(tài)的3，3’，5，5’-四甲基聯(lián)苯胺（TMB）氧化成藍色的氧化形態(tài)（oxTMB），其特征吸收峰位于652 nm。由于MnO2NS被TCh上的巰基分解，TMB不會被氧化，導(dǎo)致吸光度降低。通過快速監(jiān)測吸光度，該策略可用于1～100 ng/mL對氧磷的檢測［20］。Li等［21］采用簡單的一鍋水熱法，分別使用20種天然氨基酸作為原始材料，合成了一系列熒光碳點（CDs）。實驗結(jié)果表明，苯丙氨酸合成的CDs具有類過氧化物酶活性，可在H2O2存在下有效催化TMB。該策略測試甲基對硫磷、敵敵畏和樂果的最低檢出限可分別低至7.12、8.47、14.6 nmol/L。

近年來，上轉(zhuǎn)換納米粒子（UCNPs）已成為基于熒光檢測分析物的合適選擇。這種納米材料可通過多光子或雙光子機制在近紅外光的激發(fā)下發(fā)出強可見光，從而將長波長輻射轉(zhuǎn)換為熒光。此外，UCNPs還具有許多優(yōu)勢，如特殊的化學(xué)和光學(xué)結(jié)構(gòu)，更強的組織穿透性、細胞低毒性和光漂白抗性。Li等［22］使用MnO2NS制備了NaY/GdF4∶Yb和Er UCNPs用于快速、高選擇地檢測OPs。Wang等［23］以MnO2包覆的金納米粒子（GNP@MnO2SPs）為探針，在單粒子水平上設(shè)計了一種用于OPs定量分析的生物傳感器?；贕NP的局域表面等離子體共振原理，暗場光學(xué)顯微鏡可在單粒子水平上觀察到粒子的顏色和散射強度的變化（如圖2）。通過計算綠色和紅色通道中單個GNP@MnO2SPs的散射強度比（Rg/r），可以精確量化OPs的含量，最低檢出限為0.006 pg/mL，遠低于其他方法。

圖2 GNP@MnO2 SPs的檢測原理［23］Fig.2 Detection principle of GNP@MnO2 SPs［23］

1.2 基于絡(luò)合反應(yīng)的檢測策略

Liu團隊［24］構(gòu)建了一種基于羅丹明B覆蓋金納米粒子（RB－AuNPs）的高靈敏雙讀數(shù)法——比色法和熒光法，檢測復(fù)雜溶液中的OPs。檢測機制是AuNPs能夠猝滅RB的熒光，同時溶液為紅色，而TCh的巰基能與AuNPs結(jié)合恢復(fù)RB的熒光強度，并使溶液的顏色保持藍色。通過這種雙讀數(shù)法測定策略，獲得甲萘威、二嗪磷、馬拉硫磷和甲拌磷的最低檢出限分別為0.1、0.1、0.3、1 ng/mL，均低于歐盟農(nóng)藥數(shù)據(jù)庫和美國農(nóng)業(yè)部報告的最大殘留限量。類似地，牛血清白蛋白（BSA）包裹金銀復(fù)合納米團簇（BSA@AuAgNC）后在650 nm處有強烈的熒光強度，而二價銅離子（Cu2+）能夠猝滅該納米復(fù)合物的熒光強度［25］。Suo等［26］基于碳量子點（CQD）和金納米團簇（AuNCs）之間的熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）原理，開發(fā)了一種比例熒光系統(tǒng)用于靈敏檢測OPs的含量。通過一鍋法合成的CQD－AuNCs分別在420 nm和680 nm處有發(fā)射峰，通過測量F680/F420與OPs的增加比率進行線性擬合。與之類似的是，銀納米顆粒（AgNPs）能夠降低改性石墨烯氮化碳（g－C3N4）的熒光強度。AChE催化ATCh水解后形成TCh，能誘發(fā)AgNPs的聚集，導(dǎo)致g－C3N4的藍色熒光恢復(fù)，最低檢出限為0.032 4 ng/mL［27］。

Zhao團隊［28］報道了一種基于AChE活性抑制和功能化DNA，銅催化點擊化學(xué)高靈敏檢測OPs的均相熒光分析方法。Cu2+作為DNA探針點擊化學(xué)連接的催化劑，在鏈置換后，使得熒光信號降低（如圖3）。值得注意的是，由于Cu2+介導(dǎo)的信號放大效應(yīng)，即使Cu2+的微小變化也能極大地影響點擊效率，提高OPs檢測的靈敏度。寡綠是一種非熒光染料，但其熒光強度在不同堿基或DNA結(jié)構(gòu)的存在下變化很大，已被廣泛用于生物分析。Zhou等［29］發(fā)現(xiàn)，寡綠在剛性T－Hg2+－T DNA結(jié)構(gòu)中具有非常強的熒光強度?；诠丫G對該結(jié)構(gòu)的特異性選擇以及巰基與Hg2+的強親和力，開發(fā)出一種寡綠響應(yīng)的無標記熒光傳感器用于檢測OPs，最低檢出限可達2.9 pg/mL。

圖3 Cu2+作為DNA探針策略的檢測原理［28］Fig.3 Detection principle of Cu2+as DNA probe strategy［28］

1.3 基于pH值變化的檢測策略

導(dǎo)體量子點（QDs）由于超小的尺寸、高的水分散性和強的熒光性，通常被認為是構(gòu)建傳感器熒光團的期望替代物。碲化鎘量子點（CdTe QDs）具有良好的水分散性，能發(fā)射出明亮的橙紅色光，而質(zhì)子化的CdTe QDs會降低熒光強度。AChE催化ACh水解為CH3COOH后，可使CdTe QDs質(zhì)子化，從而實現(xiàn)對OPs的靈敏檢測，最低檢出限為0.027 ng/mL［30］。Zhao等［31］發(fā)現(xiàn)4-嗎啉基硼酸（4-MPBA）在pH 3.0～5.8范圍內(nèi)變化敏感，從而將其設(shè)計成一種新型pH響應(yīng)熒光探針，用于檢測果汁中的OPs。Li等［32］將二硫蘇糖醇（DTT）與氯金酸（HAuCl4）通過一步氧化還原反應(yīng)合成S－S－AuNCs。該化合物能在655 nm處發(fā)射出超小尺寸和高分散度的亮紅光。令人感興趣的是，S－S－AuNCs對低pH值表現(xiàn)出獨特的響應(yīng)，可作為檢測OPs的高效生物傳感器。

1.4 基于蝕刻反應(yīng)的檢測策略

隨著科學(xué)研究的發(fā)展，金納米棒（AuNRs）的刻蝕技術(shù)已發(fā)展成為一種多色的檢測技術(shù)。AuNRs的棒長度不同，表觀的顏色不同，最大吸光度的出峰位置也不同。碘單質(zhì)分子（I2）能對AuNRs進行刻蝕，使之長度縮短，表觀顏色發(fā)生變化，最大吸光度的出峰位置發(fā)生偏移；存在于底物ATCh中的碘離子（I-）能與額外加入的碘酸根離子（IO3-）發(fā)生歸中反應(yīng)，生成I2；而TCh中的巰基能與I2反應(yīng)生成二硫鍵，阻斷其對AuNRs的刻蝕［33］，檢測原理如圖4所示。

圖4 基于AuNRs刻蝕技術(shù)的檢測原理［23］Fig.4 Detection principle of AuNRs etching technology［23］

作為金屬有機骨架（MOFs）的典型代表，類沸石咪唑骨架結(jié)構(gòu)材料（ZIFs）因其孔徑微小、比表面積高和生物可降解而被廣泛用于生物傳感器領(lǐng)域。ZIFs所具有的獨特孔隙率使得各種納米材料均可嵌入其中，并用于熒光傳感。Cai團隊［34］通過AChE和ChO的酶解產(chǎn)物H2O2在AuNCs@ZIF－8上的雙重作用，實現(xiàn)了熒光和比色信號相結(jié)合檢測OPs。該方法通過破壞ZIF-8的菱形十二面體結(jié)構(gòu)，以削弱對AuNCs的限制，從而使熒光猝滅，且釋放的AuNCs作為過氧化物模擬酶可催化TMB呈藍色。

1.5 基于電化學(xué)技術(shù)的檢測策略

電化學(xué)發(fā)光（ECL）技術(shù)一直致力于解決比色和熒光傳感器中存在的問題，可作為靈敏可信的OPs殘留測定方法。Li等［35］基于二氧化錳納米片（MnNFs）和三（2，2’-聯(lián)吡啶）合釕（［Ru（bpy）3］2+）研制出一種均相ECL傳感器。通過靜電相互作用，形成MnNFs－Ru納米復(fù)合材料，由于［Ru（bpy）3］2+被限制在納米復(fù)合材料中，導(dǎo)致MnNFs呈現(xiàn)微弱的ECL信號。然而，當ATCh水解為TCh后，MnNFs－Ru納米復(fù)合材料中的MnNFs被還原成Mn2+，［Ru（bpy）3］2+釋放到溶液中?；谠摬呗砸约癘Ps對AChE活性的抑制作用，可測定對氧磷的含量，最低檢出限為0.053 ng/mL。He等［36］設(shè)計了一種以羧基功能化的納米粒子（c-PFBT NPs）為陽極ECL探針，L－半胱氨酸封端的CdS量子點（L－CdS QDs）為陰極ECL探針的新型雙信號組合納米探針。通過酶催化反應(yīng)原位產(chǎn)生的H2O2被開發(fā)為同時調(diào)節(jié)兩種信號的雙功能調(diào)節(jié)劑（如圖5所示）。類似地，Oana等［37］將羧酸功能化的單壁碳納米管和聚（3，4-亞乙基二氧噻吩）（CSWCNT：PEDOT）均勻電沉積在工作電極上，開發(fā)了基于AChE的生物傳感器；該研究發(fā)現(xiàn)敵敵畏對AChE的抑制信號與其質(zhì)量濃度在1～600 ng/mL范圍內(nèi)成正比，使用微分脈沖伏安法的檢出限為0.447 ng/mL［37］。

圖5 c-PFBT NPs@CdS QDs雙信號組合納米探針的檢測原理［36］Fig.5 Detection principle of c-PFBT NPs@CdS QDs dual signal combination nano-probe［36］

然而，與電化學(xué)技術(shù)相關(guān)的工作均需在電極表面進行繁瑣復(fù)雜的修飾和固定，這可能會干擾分子的生物活性和電極制造的重復(fù)性，且成本高，反應(yīng)條件苛刻，程序繁瑣。

1.6 其他檢測策略

Yang團隊［38］合成了一種多酶靶向熒光探針（3CP）用于靶向多種水解酶，其具有大的斯托克斯位移（130 nm）和良好的生物相容性。在酶催化水解時產(chǎn)生強烈熒光，釋放熒光的物質(zhì)命名為HPQ，可用于檢測多種農(nóng)藥的存在。受水凝膠的長效化學(xué)發(fā)光性質(zhì)和MOF-Pt材料的高度穩(wěn)定類過氧化氫酶活性的啟發(fā)，Lu等［39］構(gòu)建出一種具有長效化學(xué)發(fā)光體系的N-（4-氨基丁基）-N-乙基異魯米諾/Co2+/殼聚糖（ABEI/Co2+/CS）傳感器。在MOF－Pt和Co2+的協(xié)同催化下，H2O2分解產(chǎn)生的羥基自由基和超氧陰離子能夠緩慢擴散到水凝膠的孔徑中，產(chǎn)生強烈的熒光發(fā)射信號。由于水凝膠的高粘度性質(zhì)，分子在體系中擴散緩慢，ABEI－H2O2體系的熒光強度非常持久，在2 h后仍有60%的保留。

總之，基于AChE抑制檢測OPs的生物傳感器因易于操作、靈敏度高和響應(yīng)快速的特點而受到越來越多的關(guān)注。近年來構(gòu)建的多種用于OPs檢測的生物傳感器，具有不同的AChE作用環(huán)境，不同的特性、工作范圍和檢出限［40－49］（如表1）。

表1 基于乙酰膽堿酯酶抑制檢測有機磷農(nóng)藥的策略總結(jié)Table 1 Summary of strategies for detecting of OPs based on AChE inhibition

2 傳感裝置

2.1 紙基傳感裝置

基于AChE抑制的實驗室紙基生物傳感器因價格低廉、便攜式和可視化讀出模式的實際優(yōu)勢，已成為檢測OPs的一種強有力方法。最近，Huang等［50］利用γ-MnOOH納米線（NWs）作為可降解納米酶，以TMB為指示劑，設(shè)計了一種比色紙傳感器。這種便攜式傳感器在溶液和固體狀態(tài)下均表現(xiàn)出良好的選擇性和抗干擾能力，在真實血清和蔬菜樣品中的測試結(jié)果準確度較高。這表明了紙基傳感裝置在食品、環(huán)境和醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)越性。在其他研究中，研究者基于海藻酸鹽水凝膠的混合纖維素酯（MCE）濾紙，以AChE作為傳感元件構(gòu)建了一種定量紙基傳感器［51］。該策略借助ACh水解改變?nèi)芤旱乃釅A度，以釋放Ca2+引發(fā)海藻酸鹽的水凝膠化進行檢測。溶液的粘度變化能夠?qū)е聻V紙上斑點溶液的擴散直徑發(fā)生顯著變化，通過測量擴散直徑能夠定量確定OPs的濃度（如圖6所示）。

圖6 用海藻酸鹽水凝膠的混合纖維素酯濾紙為傳感平臺［5］Fig.6 Sensing platform of cellulose ester filter paper mixed with alginate brine gel［5］

類似地，Chen等［52］利用聚集誘導(dǎo)發(fā)射（AIE）原理制作了一種高性能的熒光紙分析裝置（PAD）。該試紙條具有較高穩(wěn)定性，能夠獲得無設(shè)備的OPs視覺傳感效果，最低檢出限為1.60 ng/mL。此外，基于化學(xué)發(fā)光（CL）的多酶偶聯(lián)可折疊紙基傳感器具有良好的準確性和穩(wěn)定性，可用于現(xiàn)場甲基毒死蜱的檢測［53］。而利用多酶偶聯(lián)反應(yīng)，能構(gòu)建使用羥基氧化鈷納米片（CoOOH NFs）的CL測試條用于甲基對硫磷檢測［54］。但多酶偶聯(lián)的原理使得檢測系統(tǒng)較為復(fù)雜，試紙制作成本相應(yīng)提高?？傊?，便攜式紙基傳感裝置能夠破除地域限制，為OPs的分析檢測走出實驗室提供了新途徑。

2.2 智能手機可視化技術(shù)

由于現(xiàn)代智能手機攝像頭強大的成像功能，使用手機進行比色和定量檢測越來越受到科研工作者的關(guān)注，但一個主要限制因素是照明條件對觀察的顏色強度會產(chǎn)生影響。為了克服這一影響，研究人員已轉(zhuǎn)向制作外部附件或手機內(nèi)部的軟件分析和校正圖像［55－58］。Yu等［59］設(shè)計了一種條形碼格式的檢測芯片，通過位于部分條形碼下方的聚二甲基硅氧烷（PDMS）通道板，制作整個條形碼，以便智能手機上的條形碼掃描應(yīng)用程序能直接讀取。當目標農(nóng)藥的存在或缺失導(dǎo)致條形碼上編碼的數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，可獲取檢測的定性信息，使用應(yīng)用軟件對編碼數(shù)據(jù)進行分析可實現(xiàn)定量檢測。

便攜式紙基傳感裝置雖成本低廉，但僅能通過裸眼大致估計OPs的殘留含量，無法得到較為精確的具體數(shù)值。而與智能手機結(jié)合使用時，可以將比色卡顯示出的顏色分解為三原色，以獲得R（紅）、G（綠）、B（藍）值。通過R、G、B三者之間的數(shù)量關(guān)系，可進一步得到OPs的具體濃度?；诰奂T導(dǎo)發(fā)射（AIE）納米粒子（PTDNPs－0.10）和二維MnO2納米片（2D－MnNF）設(shè)計的紙基分析裝置［60］，可通過G值和B值的數(shù)量關(guān)系，得到對氧磷含量的最低檢出限為0.73 ng/mL，低于相關(guān)文件所規(guī)定的最大殘留限量（10 ng/mL）［7］。同樣，基于AuNCs@ZIF－8設(shè)計的體系中，灰度值與OPs含量具有線性關(guān)系，最低檢出限為0.4 ng/mL［34］。將多酶偶聯(lián)系統(tǒng)的水凝膠試劑盒與智能手機檢測技術(shù)相結(jié)合，同樣能用于OPs的現(xiàn)場篩選。通過將MnO2NFs嵌入到海藻酸鈉水凝膠中，可構(gòu)建基于靶向響應(yīng)水凝膠的試劑盒。通過比較，獲得的結(jié)果與傳統(tǒng)實驗室微孔板讀數(shù)器得到的結(jié)果一致［61］。

智能手機可視化技術(shù)顯示出超高便攜性、易于普及性和操作可控性，將OPs的實時檢測與新生代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，可為未來目標物的檢測提供新思路。

2.3 3D打印技術(shù)

3D打印技術(shù)是一種制造成本低、效益好、可面向客戶定制的強大技術(shù)，在單個物體的制造過程中能夠做到逐層構(gòu)建器件的要求，近年來展現(xiàn)出強大的表面改造性和功能化的能力［62］。微型馬達（SPM）是一種真正實現(xiàn)在線檢測的新系統(tǒng)。利用3D打印技術(shù)構(gòu)建的微型馬達，能夠在水下不同深度巡航，以現(xiàn)場探測不同水域中的OPs殘留量［63］。這種方法是第一次將OPs檢測同3D打印技術(shù)相結(jié)合，為未來現(xiàn)場檢測設(shè)備的發(fā)明提供了新的可能。在另一項研究中，利用熔融沉積建模（FDM）技術(shù)的3D打印機實現(xiàn)了設(shè)備組件的快速原型制作［53］。利用三維設(shè)計平臺創(chuàng)建設(shè)備組件的三維模型，然后使用專有軟件對3D模型進行切片，將其轉(zhuǎn)換為一系列薄層進行打印。這些工作為設(shè)計迷你暗箱提供了有利支撐，為化學(xué)發(fā)光的折疊式紙基生物傳感器用于現(xiàn)場檢測提供了穩(wěn)定條件，也為智能手機的穩(wěn)定成像發(fā)揮了重要作用。

3 結(jié) 論

多年來，基于AChE抑制的生物傳感器已成為檢測OPs殘留的最佳候選，并在環(huán)境和食品分析應(yīng)用中變得越來越重要。本綜述總結(jié)了基于AChE抑制的各種檢測OPs傳感策略的工作原理和分析性能。盡管大多數(shù)OPs生物傳感器顯示出超強的靈敏度、精確度和穩(wěn)定性，但使用更加新穎的方法將這些OPs生物傳感器從實驗室推向商業(yè)市場仍差強人意。這是因為大多數(shù)OPs生物傳感器的設(shè)計經(jīng)過了繁瑣的過程，并且涉及有毒有害物質(zhì)和高濃度的酶。此外，大多數(shù)OPs生物傳感器所使用的AChE從電鰻和果蠅體內(nèi)提取，在實際樣品中因受溫度和pH值影響并不十分穩(wěn)定。

基于相關(guān)報道的檢索可發(fā)現(xiàn)，由于熒光和紫外測試所需時間少、操作簡單、樣品無須另外加工、數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠和靈敏度高，因此大部分傳感策略的數(shù)據(jù)處理集中在熒光分光光度計和紫外可見分光光度計。在上述傳感策略中某些策略使用到雙酶甚至三酶的系統(tǒng)。對于大規(guī)模的實際應(yīng)用，基于AChE的生物傳感裝置易于制造，成本低，并且有足夠的保存時間，而在傳感策略中使用雙酶或者三酶顯然增加了難度，提高了成本。因此，較少考慮使用多酶系統(tǒng)來設(shè)計傳感裝置和應(yīng)用程序進行OPs的檢測。

在對現(xiàn)有研究工作進行深入分析的基礎(chǔ)上，本綜述討論了制約OPs生物傳感器領(lǐng)域應(yīng)用的局限，并提出了AChE輔助OPs生物傳感器設(shè)計的改進策略。設(shè)計高靈敏度的基于AChE抑制的生物傳感系統(tǒng)，仍是未來一部分科技工作者的主要課題。