弗莱明在20世纪20年代发现抗生素，彻底改变了对抗细菌病原体的治疗方法，使这些化合物成为医疗、兽医和农业领域不可或缺的药物[1]。全球每年抗生素消耗量达到1–2 × 10⁵吨，其中四环素（TCs）自20世纪40年代以来一直是主要的广谱抗菌剂[2,3]。TCs在临床医学、畜牧业、水产养殖和家禽管理中的广泛应用得益于其卓越的抗菌效果、良好的口服生物利用度和成本效益以及安全特性[4,5]。然而，无节制的TC使用引发了严重的公共卫生问题，因为它们具有难以降解的特性，并在环境基质和食品（包括肉类、乳制品和水产品）中积累[6,7]。在发达国家，四环素、多西环素、氧四环素和氯四环素占总TC消耗量的约90%[2]。TCs在牲畜体内的生物吸收效率低（仅20–30%），导致大量通过代谢排泄进入地表水、地下水、土壤生态系统和沉积物[8][9][10]，从而加剧了抗菌耐药性的演变，提高了治疗成本，并带来了严重的生态风险[11]。长期摄入TC残留物会导致多种健康问题，包括肝毒性、肾毒性、胃肠道功能障碍、牙齿变色、过敏反应，以及多重耐药菌株的滋生[12,13]。流行病学数据显示，美国每年约有200万人受到抗生素耐药性感染的困扰，导致超过23,000人死亡[7]。世界卫生组织（WHO）和食品法典委员会（Codex Alimentarius Commission）制定了严格的最大残留限量（MRLs）：中国为100微克/千克，欧盟为0.225微摩尔，美国FDA为0.676微摩尔，但TC污染经常超过这些阈值[14]。因此，开发快速、灵敏且选择性的TC检测方法对于保障食品安全和减少抗菌耐药性带来的公共卫生风险至关重要。
目前用于TC定量的分析方法包括液相色谱-质谱（LC-MS）、高效液相色谱-紫外检测（HPLC-UV）、电化学分析、毛细管电泳（CE）、化学发光测定、酶联免疫吸附测定（ELISA）、离子色谱、表面等离子体共振（SPR）和基质辅助激光解吸/飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）[15][16][17]。尽管这些方法具有极高的精确度和纳克级检测限，但存在成本高昂、需要专用基础设施、样品制备复杂、分析时间较长以及便携性受限等局限性[18]。这些限制阻碍了大规模筛查、实时监测和分散式监控的应用，从而在食品安全体系中留下了关键缺口。
荧光传感技术凭借其固有的操作优势成为解决这些问题的创新平台。基于荧光的传感器具有超低检测限、快速响应、样品制备简单、非破坏性分析以及通过分子识别实现的高选择性等优点，适用于便携式设备进行实时现场检测，扩展了应用范围，包括活细胞生物成像、细胞摄取研究、亚细胞定位、环境监测、即时诊断和多重检测平台[19][20][21][22]。因此，荧光化学传感器代表了向可获取、低成本、高灵敏度解决方案的转变，同时保持了严格的性能标准。
近期荧光传感平台的发展涵盖了多种基于纳米材料的架构，如量子点[23]、碳点[24]、金属有机框架[25]、共价有机框架[26]、分子印迹聚合物[27]、贵金属纳米簇（Au, Ag）[28]、镧系掺杂材料[29,30]、上转换纳米颗粒[31]、肽/DNA适配体[32]、酶介导的生物传感器[33]、荧光染料探针[34]和多功能纳米复合系统[35]。尽管取得了进展，现有方法仍存在局限性：对类似抗生素的选择性不足、灵敏度不满足监管标准、水溶性差、光稳定性和化学稳定性不足、生物相容性问题、环境安全性风险、量子产率低、可扩展性有限以及重复性差。这些缺陷表明了一个关键问题：目前还没有一种传感器同时具备出色的选择性、超灵敏检测、良好的水溶性、环境安全性、低细胞毒性、优异的稳定性、高量子产率、合成便捷性和广泛的基质适用性。
多吲哚（PIN）是一种具有优异光电特性的导电聚合物。与传统共轭聚合物不同，PIN由于吡咯和苯环系统之间的独特电子耦合而表现出优越的光物理性质[36]。这种结构赋予了其可调的发射波长、出色的量子产率和光稳定性[37]。PIN的优势还包括优异的氧化还原可逆性、出色的热稳定性、增强的电荷存储能力以及几乎无细胞毒性。虽然之前的研究主要集中在电致变色器件[38]、超级电容器[39]和电催化应用[40]以及电化学传感器[41]上，但PIN的荧光特性尚未在分子识别应用中得到充分利用。
据我们所知，这是首次全面研究PIN作为TC传感器的应用，建立了一个超越传统电化学策略的开创性框架。PIN富含氮的杂芳香结构使其能够与TC的羟基功能团发生选择性氢键作用，形成稳定的非荧光复合物，并产生高度灵敏的荧光淬灭效应。通过Epinephelus coioides眼肌细胞的细胞毒性评估、对病原菌Klebsiella pneumoniae和Staphylococcus aureus的抗菌测试，以及在Daphnia pulex中的荧光生物成像研究，验证了其生物相关性，证明了PIN作为环境监测、毒理学评估、生物成像和食品安全监测的多功能分析平台的潜力。
