基于聚联乙炔超分子组装和发光量子点的食源性致病菌快速检测

应用CdSe发光量子点为荧光探针，以磷脂/聚联乙炔（PDAs）超分子组装为分子识别平台，构建快速检测食源性致病菌的新型免疫生物传感器。抗原-抗体的特异性相互作用改变PDAs两相（蓝相-红相）的荧光性质，相应改变量子点与PDAs两相间荧光共振能量转移效率及量子点的发光量子产率。通过PDAs与量子点之间的荧光共振能量转移，使量子点在分子识别过程中发生荧光猝灭与荧光恢复，以量子点为荧光探针检测食源性致病菌；通过调控发光量子点的尺寸，寻求最高的荧光共振能量转移效率，从而进一步提高传感器的检测灵敏度。本课题涉及材料化学、生物化学、食品科学、分析化学等多个学科，利用半导体纳米材料和聚联乙炔超分子组装的光学特性研究食源性致病菌与其特异性受体间的分子识别问题，最终目的是制备能够用于快速筛查、检测食品中有害微生物的微纳生物传感器，对于有效预防和控制食源性微生物感染, 保证食品安全和人类健康具有一定意义。

在食品安全保障工作中，现场快速检测技术具有重要的意义。纳米材料与生物学技术结合应用于食品安全快速检测是近年来的研究趋势。本项目将发光量子点、磷脂/聚联乙炔囊泡、导电聚合物和金属纳米粒子应用到食源性致病菌、农药、食品中突出有害物质的检测，完成了几下几方面的工作。（1）以刀豆蛋白A（Con A）共价修饰PDA/DMPC囊泡，基于Con A-细菌表面脂多糖间的多价识别作用，通过囊泡的光学性质变化，构建检测细菌的生物传感器。（2）通过电化学聚合将糖基化的聚苯胺（Mannosylated polyaniline, Manno-PANI）电沉积在电极表面，基于Mannose-Con A（糖-蛋白质）识别和Con A-细菌脂多糖识别的协同作用，构建检测细菌的生物传感器，Con A与细菌表面O-抗原葡萄糖受体的多价结合性能显著提高灵敏度和特异性。（3）研究了PDAs囊泡-CdTe量子点的荧光共振能量转移现象。（4）基于有机磷农药对乙酰胆碱酯酶的抑制作用，以金纳米粒子为探针，建立快速检测有机磷农药的比色分析方法或电化学方法；以金属纳米粒子为比色探针，建立快速检测三聚氰胺的比色分析方法。（5）基于金纳米粒子对发光量子点的荧光内滤效应引起的荧光猝灭作用，建立检测三聚氰胺的荧光分析方法。这些工作有助于拓宽纳米材料在发展化学性和微生物性食品危害物的快速检测技术和仪器设备方面的应用。已发表论文10篇（其中SCI收录论文6篇，EI收录论文1篇），申请发明专利4项。另有3篇论文在撰写中。