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本论文制备了一系列多孔纳米材料,利用其大的比表面积以及可以提供更多的活性位点构建了多种农药残留电化学生物传感界面。研究材料尺寸、形貌对传感性能的影响,研究活性位点及负载量调控方法。在上述研究基础上,确定界面组成和构建方法,优化测定条件,建立农药残留的高灵敏分析方法,通过优化测定条件,建立了多种农药残留分析方法并开展了实际应用研究。主要内容包括:1.以氨基功能化介孔树状纤维纳米二氧化硅(NH2-DFNS)为DNA扩增平台,以DNA自身产生电流为传感策略,建立了毒死蜱残留的的电化学适体传感器。大大简化了适体传感器的信号转导和制备步骤,提高了适体传感器的灵敏度。NH2-DFNS通过简单的微乳液方法制备,这种具有三维(3D)中心辐射通道和分级孔隙的球形纳米材料负载大量DNA,可放大适体传感器中的DNA产生的电流信号。该传感器用于毒死蜱检测具有良好的灵敏度,线性范围为1.0 fM~1.0 nM,检测极限为0.43 fM。用于实际样品检测,结果满意。2.基于Cu-MOF构建双信号电化学适配体传感器用于超灵敏检测啶虫脒,以具有大比表面积和分层孔的Cu-MOF负载大量的啶虫脒适配体链的互补链(cDNA),在硫酸介质中,适配体骨架中的磷酸基团与钼酸钠可以发生氧化还原反应来产生信号,这与Cu-MOF产生的电化学信号共同输出,这种双信号输出的传感器不仅拓宽了适配体在传感器中的应用范围,而且可以进一步增加检测的准确性。我们构建的传感器对啶虫脒的检测范围分别为:1.0(9)10-8~1.0(9)10-14 mol/L,检出限3.33 fM(Cu-MOF信号探针);10-8~10-14 mol/L,检出限3.47 fM(DNA信号探针)。3.基于Ce(Ⅲ-Ⅳ)-MOF构建电化学适配体传感器用于高灵敏检测马拉硫磷。通过水热法合成Ce(III)-MOF材料,用NaOH和H2O2对其进行部分氧化,制得混合价态的Ce(Ⅲ,Ⅳ)-MOF材料,而后逐层修饰上AuNPs-Thi-AuNPs,其中Ce(Ⅲ,Ⅳ)-MOF既作为基底来负载更多的Thi,又可以通过自身Ce(III)?Ce(IV)的转化对Thi进行催化放大,最终实现马拉硫磷的超灵敏检测。构建的适配体传感器对马拉硫磷的检测范围为10fM~100 nM,检出限为4.45 fM。4.基于混合价态Ce(Ⅲ,Ⅳ)-MOF构建适配体传感器用于马拉硫磷和毒死蜱的同时测定。在Ce(Ⅲ,Ⅳ)-MOF表面分别修饰上AuNPs-Thi-AuNPs和PEI-Fc-AuNPs,利用具有良好催化性能的Ce(Ⅲ,Ⅳ)-MOF对Thi信号标签就行催化放大和抗坏血酸(AA)对Fc的催化增敏作用,放大信号,构建了同时测定马拉硫磷和毒死蜱的高灵敏电化学适配体传感器。该传感器对毒死蜱的检测范围为1.0(9)10-6~1.0(9)10-13 mol/L(检出限0.038 pM);对马拉硫磷的检测范围为1.0(9)10-6~1.0(9)10-13 mol/L(检出限0.045 pM)。该传感器为多组分的同时测定提供了新思路,在未来食品安全领域有较高的应用前景。