基于点击化学的微囊藻毒素化学传感器构建

Microcystin residue in water and aquatic products brought severely threat to human health, which has become an environmental problem and captured wide public attention. In this project, click chemistry combined with electrochemical analytical technique is used to fabricate a rapid,simple, effective electrochemical sensor for determination of microcystin.Recognition molecular referred to antibody and molecular imprinted polymer, is introduced to the ideal sensing interface based on the assembly of nanomaterials and bionic membrane by click chemical techonology, which will improve the selectivity. Electron transport mechanism is investigated. Meanwhile, bifunctional electrochemical probe which can super-sensitively recognize target molecule and amplify electrical signals is prepared by nanoparticles and liposome loading a large number of signal molecular and labeling recognition molecular. Furthermore, mechanism of signal amplification will be explored. The chip is fabricated by micro-contact print techonology and click chemistry, which provided a new technology to realize the rapid，real time, in site determination of microcystin. The result of the project will provide the foundation of theory and techonology, and promote the innovative techonology of microcystin detection.

微囊藻毒素在水及水产品中的残留给人类健康带来的严重威胁，已成为令人关注的环境问题。本项目运用点击化学技术结合电化学分析方法制备电化学传感器，以实现灵敏、快速、简单、高效的藻毒素含量的检测。基于纳米材料、仿生膜组装的理想传感界面，利用点击化学技术在界面引入目标分子抗体或原位制备具有识别、富集目标分子于一体的分子印迹聚合物，提高对目标分子的选择性，研究传感界面电子传输机理；设计制备利用点击化学技术于纳米粒子和脂质体上负载大量信号分子及标记识别分子的双功能探针，进行电信号放大，实现对目标分子的超灵敏检测，探索信号分子与识别分子间信号传递机制；据此研发利用微接触印刷技术、点击技术图案化制备微囊藻毒素的检测芯片，实现对微囊藻毒素快速、实时、原位的检测新技术。本项目的研究成果将为高性能传感技术与器件的研究提供理论与技术依据，对于我国在微囊藻毒素检测技术方面的创新具有重要意义。

本项目研究了基于通过点击化学技术构建微囊藻毒素传感器，用于微囊藻毒素测定，根据微囊藻毒素的特点，采用微囊藻毒素抗体和微囊藻毒素人工抗体（分子印迹聚合物）选择性识别微囊藻毒素物质。采用电化学手段对其进行检测，结合电化学原理选择适当的传感电极材料；研究电极表面功能化材料的制备、改性、修饰的方法与原理，制备适合于最大固定量固定识别分子及具有良好电子传输性能的材料，增加界面导电性、比表面积，提高测定的选择性和灵敏度。“点击技术”具有反应专一、高产率、高纯度和条件温和等优点，根据纳米材料性质，研究了利用“点击技术”对纳米材料进行功能化，选择合适的功能分子，使其能够固定于纳米粒子表面。根据氧化锌纳米材料属于一种半导体材料，易于产生光生载流子，研究不同形貌的氧化锌纳米材料构建光电传感器。在构建传感器的过程中，为提高传感器稳定性，避免使用生物酶，制备了贵金属、双金属或者多金属纳米材料制备无酶传感器，采用 “点击化学”技术对其表面进行功能化。为了提高传感器的性能，增加导电性和生物分子的活性，制备了石墨烯复合材料构建传感器。在构建的传感器中具有高的选择性、灵敏度和生物相容性等特性。