[01281033]基于核酸适配体和纳米材料的食品安全快速检测方法和增敏机制研究

1、创制了磁性分子印迹聚合物和金属有机框架材料涂覆的自动化固相微萃取（SPME）样品制备方法技术,并应用于奶粉中4种雌激素的定量分析,完成24个样品的预处理只需要25 min,比传统样品前处理方法节省了90%的时间。 2、揭示了双酚A在石墨烯-纳米金复合物表面氧化还原反应产生电化学检测信号的机制,构建了基于薄层石墨烯-纳米金-酪氨酸酶复合物的生物传感器,为双酚A残留检测提供灵敏、快速、简便的检测方法,对双酚A检测限达1 nM。在传统的基于竞争法层析试纸条的基础上,开发了增敏型双酚A检测试纸条,可在15 min内实现双酚A的快速检测,检测限达0.075 ng mL-1。 3、在免疫竞争法免疫层析试纸条的基础上,提出了通过增加增强垫显著提高试纸条检测方法灵敏度的策略,与传统检测方法相比,既保留了检测快速等优点,又显著的提高了检测灵敏度。增敏型试纸条对三聚氰胺的最低检测限达0.5 ng mL-1,检测时间仅10 min。 4、提出了核酸适配体-金属离子-MOF与抗生素的响应机制,合成了Cd2+和Pb2+纳米球信号探针,构建了微芯片毛细管电泳平台,实现了两种抗生素的同步检测,检测信号放大300倍,灵敏度分别达0.033 pM和0.048 pM。该方法成功的应用于牛奶中氯霉素和土霉素的检测,检测结果与酶联免疫分析法得出的结果基本一致。 5、揭示了目标物取代和外切酶循环对抗生素信号增强的机制,合成了双链DNA抗体和核酸适配体标记的Fe3O4@Au捕获探针和核酸适配体互补链和固定辣根过氧化物酶修饰的铂纳米粒子信号探针,开发了通过杂交链反应将捕获探针和信号标签结合的抗生素比色检测法,该比色法对氯霉素的检测范围为0.001-10 ng mL-1,检出限达0.3 pg mL-1。 揭示了磁性loop-DNA-NMOF-Pt（m-L-DNA）探针和催化发卡自组装辅助目标物循环技术对抗生素信号增强的机制,开发了一种模拟酶比色适配体传感器检测牛奶中的卡那霉素。该适配体传感器实现了30分钟之内对牛奶中卡那霉素的高选择性和灵敏检测,检测限达0.2 pg mL-1。提出了DNAzyme标记的Fe-MIL-88-Pt作为新型模拟酶信号标签和目标物触发环状链-置换聚合反应进行信号放大的策略。以氯霉素为目标物模型,该方法的最低检测限达0.03 pM（0.0097 pg mL-1）。 6、揭示了抗生素诱导核酸适配体复合物发生荧光信号淬灭的机制,合成了核酸适配体及其互补链杂交的双链DNA和由偶联剂EDC/NHS共价结合的双链DNA抗体和硒化镉量子点的荧光探针,构建了基于核酸适配体-量子点探针的牛奶中抗生素残留的特异性检测方法。该方法的检测限达0.002 ng mL-1。且该探针可重复使用10次,恢复率达到90%。 提出了DNA多臂自组装技术和微流控芯片电泳技术相结合的信号放大策略,构建了卡那霉素和氯霉素的核酸适配体传感器,实现了牛奶和鱼肉样品中卡那霉素和氯霉素残留的同步高灵敏检测,检测限分别达0.52 pg mL-1和0.41 pg mL-1。 7、提出了以适配子为识别单元,端粒酶和EXO III为信号增强因子的两轮信号放大策略,构建了食品中黄曲霉毒素B1快速检测方法。揭示了端粒酶通过延展金纳米颗粒表面ssDNA链进而扩大信号关闭型电化学传感器信号响应范围的机制。该电化学传感器的线性范围达0.001-100 pg mL-1,检测限达6*10-5 pg mL-1,且特异性高,不受黄曲霉毒素B1类似物的影响。 提出了基于磁性纳米粒子和滚动循环扩增（RCA）体外扩增的两轮信号放大策略,实现了超灵敏检测红酒中的赭曲霉毒素A（OTA）。磁分离处理有效避免背景荧光噪声对传感系统的干扰,RCA增加了量子点标记探针的杂交序列,并进一步增加传感响应信号。针对OTA 检测的优化策略,该方法的OTA检测线性范围在1*10-3*10 ng mL-1,并且检测限达0.13 pg mL-1,比传统方法提高了10000倍。 8、通过经典的体外SELEX技术,从九个预筛选的核酸适配体家族中获得对沙门氏菌O8具有高选择性和结合亲和力的核酸适配体B10,解析了核酸适配体B10的二级结构及其对沙门氏菌O8的识别机制。其对沙门氏菌O8的解离常数Kd和ΔGnM分别达32.04 nM和-2.6 kJ mol-1。构建了基于核酸适配体B10的快速检测沙门氏菌O8的方法,整个检测过程仅需1.5-2 h内。 9、提出了胸腺嘧啶-Hg2+-胸腺嘧啶对汞离子的特异性识别机制,合成了金纳米颗粒信号探针,开发了基于侧流试纸条（LFS）技术的单步信号放大方法应用于饮用水中汞离子的超灵敏快速检测。建立的方法对汞离子的视觉和紫外检测灵敏度分别达5 pg mL-1和1.5 pg mL-1,是传统LFS方法灵敏度的40倍以上。