近海海域中赤潮毒素的仿生分子识别生物传感器研究

本项目基于赤潮毒素的神经毒理效应，结合具有天然生物分子识别系统特征的分子仿生识别技术，发展用于赤潮毒素快速检测的分子识别仿生电化学传感器技术。针对麻痹性贝毒（PSP）和记忆缺失性贝毒（ASP）等重要赤潮毒素的结构性质和识别特征，以神经受体作为传感器分子识别元件和信号转换器件，研制集高灵敏度、高选择性和快速响应功能于一体的仿生电化学生物传感器。重点研究传感器探头的设计、仿生性与稳定性良好的仿生膜固定化材料制备、神经受体识别单元制备及在仿生膜上的固定化技术、分子识别检测模式与方法、传感探头组装等关键技术，结合生物功能化的高灵敏电化学换能器，建立灵敏、简便、低成本的毒素快速检测体系，用于近海海域中典型赤潮毒素的检测。该技术可望填补国内外赤潮毒素仿生传感器研究的空白，为海洋食品安全检测与我国近海海域赤潮毒素监测提供有效的分析手段。

项目的研究计划已经顺利完成。按计划我们主要完成了以下几个方面的研究任务：（1）完成了PSP毒素受体型电化学生物传感探头的设计，利用典型PSP对细胞膜钠离子通道选择性阻滞的毒理效应，建立典型PSP分析体系；（2）制备和选择兼具良好生物相容性和稳定性的自组装仿生膜（HBM、MHBLM等类型），优化受体在仿生膜中的嵌入及离子通道跨膜信号放大情况，较好地提高了传感器的稳定性、响应灵敏度和响应速度；（3）成功地构建了新型CE/pCEC－ESI－MS系统，并用于麻痹性贝毒及其它生物活性物质的分离与检测；（4）开发了一种检测蓝藻毒素（cyanobacterial toxin）中微囊藻素－LR（microcystin-LR）的电化学阻抗传感器；（5）拓展了磁控生物传感技术在赤潮毒素快速检测方面的研究，合成了具有先进功能的纳米材料，用于磁控生物纳米标记探针的构建以及生物传感平台的改进，并将该磁控生物传感与高灵敏电化学技术相结合，建立以纳米颗粒为载体的磁控生物传感在赤潮毒素检测中的新方法和新技术；（6）建立一种基于抗原、假抗原与抗体之间的竞争替代反应模式，实现对样品赤潮毒素中-裸藻毒素灵敏、快速的检测；（7）建立了一种基于淀粉酶作为标记竞争型免疫分析模式，实现对裸藻毒素替代类型的石英晶体微天平（QCM）检测。. 本项目执行期间共发表与本基金项目相关的SCI论文44篇，其中高影响因子的论文（IF>5）28篇，包括在Anal. Chem.（3篇）、Chem. Commun.（12篇）、J. Mater. B.（3篇）、Biosensors and Bioelectronics（9篇）等国际权威刊物上发表的论文。本项目执行期间共申请发明专利11项，其中已经授权5项。.本项目执行期间，项目组主要成员参加国内外重要学术会议30多人次，在一系列国际学术会议上做邀请报告。在此期间我们还举办了“第十九届全国色谱学术报告会及仪器展览会”。依托本项目的研究，已经培养博士研究生8人，硕士研究生10，博士后2人。