高性能分体式光电化学生物传感模式的构建及其对食品中有机磷农药残留的检测研究

基本信息
批准号:21864013
项目类别:地区科学基金项目
资助金额:41.00
负责人:汤娟
学科分类:
依托单位:江西师范大学
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:邵俊,程昱,黄亚培,赖华圣,阳敏,潘光兴,王林玉
关键词:
光电化学生物传感分体式检测模式功能纳米材料有机磷农药食品安全检测
结项摘要

Photoelectrochemical (PEC) sensor has extensive application potential in various fields due to its attractive advantages including rapid detection and high sensitivity. Importantly, the emerging of split-type detection mode provides new opportunity for future PEC bioanalysis development. The aim of the project is to explore new split-type photoelectrochemical biosensors for the detection of organophosphorus pesticides in foodstuff based on the novel signal amplified protocols. Detailedly, the project consists of the following issues: (i) a novel split-type photoelectrochemcial biosensor for detection of organophosphorus pesticides based on target-responsive DNA hydrogel; (ii) Magneto-controlled split-type photoelectrochemical platform for organophosphorus pesticides using enzymatic product-etching plasmonic photocatalyst as signal amplification; (iii) Enhanced magneto-controlled split-type photoelectrochemical strategy for ultrasensitive organophosphorus pesticides detection based on rolling circle amplification and buryrylcholinesterase-catalyzed signal amplification; (IV) Signal-on split-type photoelectrochemical immunosensor amplified by ion-exchange with photoactive materials and Ag nanoparticles modified Tb-MOFs as signal labels. Furthermore, this project will provide a useful and attractive tool for many scientific research fields including agricultural and animal husbandry production, food safety analysis, import and export commodity inspection, etc.

光电化学传感器作为一种灵敏、快速的检测手段具有广阔的应用前景。集简便和高通量于一身的分体式光电化学传感模式为该领域的发展提供了新的契机。本项目拟设计新型信号放大体系和与之相匹配的光电化学传感模式用于构建高灵敏的分体式光电检测平台,实现对食品中低丰度有机磷农药残留(以甲拌磷为例)快速和高灵敏检测。具体内容包括:(1)建立基于目标物响应型DNA水凝胶信号放大的分体式光电化学生物传感分析方法;(2)建立基于酶水解产物腐蚀表面等离子体光电活性材料的新型磁控分体式光电化学免疫分析方法; (3)建立基于滚环扩增技术介导的酶水解产物调控光电信号的磁控分体式光电化学生物传感器; (4)建立载银MOFs信标的离子交换信号增益型分体式光电化学生物传感器。本项目有望在我国农牧业生产、食品安全分析和进出口检验等相关科学领域发挥重要作用。

项目摘要

准确、快速且灵敏地检测出食品中尤其是农产品中的农药残留/赭曲霉毒素A对于保障人们的健康具有重要的科学意义。基于此,本项目以有机磷农药和赭曲霉毒素A为研究对象,合成了性能优异的纳米材料或复合纳米材料(如BiOBr纳米花、Ag@AgCl/RGO、普鲁士蓝立方体和MOF材料等), 结合新型信号放大策略(生物酶催化重构光电活性材料,DNA步行器和杂交链反应等)建立了一系列分体式光电、光热和电化学生物传感检测新方法和新技术,实现了复杂体系中肿有机磷农药和赭曲霉毒素A抗干扰和灵敏检测。. 具体内容为:(1)基于酶催化产物腐蚀表面等离子体光电活性材料的新型分体式光电化学免疫传感体系用于赭曲霉毒素A的检测研究;(2)基于酶催化产物裂解核-壳 MnO2 NF@CdS 结构的分体式光电化学生物传感器灵敏检测马拉硫磷;(3)基于生物酶催化重构光电活性材料的新型分体式光电化学生物传感体系;(4)基于目标物响应型DNA水凝胶信号放大型分体式光电化学生物传感分析方法;(5) 基于目标响应型DNA水凝胶和暖贴简易自热反应构建的热生物传感器对马拉硫磷检测;(6) 基于二氧化锰硫堇纳米复合材料作为信号转导介质构建的超灵敏有机磷农药分体式电化学酶生物传感检测平台。该项研究实现了对复杂体系中有机磷农药的初步检测应用,为进一步商业化提供了理论依据。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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