专化修饰纳米蛋白通道用于农药残留单分子检测研究

随着食品安全性要求日益提高，农药等小分子污染物的残留单分子检测研究已成为食品安全领域新方向。本项目拟利用专化修饰纳米蛋白通道的构建和聚碳酸酯膜固相支撑的稳定双层类脂膜技术，在人工制备双层类脂膜上用专化修饰alpha-溶血素毒蛋白形成纳米蛋白通道，构建出适用于有机磷类、拟除虫菊酯类、氨基甲酸酯类等常用农药的专化修饰纳米蛋白通道；借助膜片钳单通道超微电流技术，建立不同农药单分子与特异性受体结合的特征电化学检测体系。结合对单分子作用超微电流图谱库特征数据统计和离子通道动力学分析，总结不同种类农药的电流信号变化的规律和特点，探索分子通道的剂量反应关系。从而为建立基于单分子作用的新型快速超高灵敏度的食品中有毒有害物质检测技术奠定基础。

随着食品安全性要求日益提高，农药等小分子污染物的残留单分子检测研究已成为食品安全领域新方向。本项目利用专化修饰纳米蛋白通道的构建和聚碳酸酯膜固相支撑的稳定双层类脂膜技术，在人工制备双层类脂膜上用专化修饰alpha-溶血素毒蛋白（alpha-hemolysin，α-HL）形成了纳米蛋白通道，构建出了适用于有用于大环类酯类农药甲氨基阿维菌素苯甲酸盐和多杀菌素的专化修饰纳米蛋白通道；借助膜片钳单通道超微电流技术，建立了两种农药单分子与特异性受体结合的特征电化学检测体系。同时结合对单分子作用超微电流图谱库特征数据统计和离子通道动力学分析，总结不同种类农药的电流信号变化的规律和特点，基本明确了分子通道的剂量反应关系。通过对近100种农药的筛选，发现甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、多杀菌素和2，4-D这3种农药能够成功引起α-HL蛋白通道电流的变化。这3种农药的最低检测浓度分别为10、5和50 n mol/L，检测线性回归方程分别为y = 1.7703x + 3.5456（R2 = 0.9868）、y = 3.9562x + 5.448(R2 = 0.9461)和y = 0.887x - 1.9145(R2 = 0.9976)。该研究为建立基于单分子作用的新型快速超高灵敏度的食品中有毒有害物质检测技术奠定基础。