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我国是农业大国,每年施用农药约27万吨左右,居世界前列。农药过量、不合理使用,对食品安全和人体健康构成严重威胁。要有效监控农药的合理使用,就必须发展能对果蔬表面的农药残留进行快速实时检测的手段。本文主要研究了乙酰胆碱酯酶生物传感器电极的修饰及酶的固定化方法,确定了乙酰胆碱酯酶生物传感器的制备方法。在研究乙酰胆碱酯酶生物传感器电化学反应的特点基础上,设计了电流信号的检测放大电路,研发了用于农药残留快速检测的便携式装置。为农产品安全生产与消费提供残留检测的技术支撑。主要内容如下: 1.主要研究了苯胺修饰电极的制备,苯胺与多壁碳、纳米金、普鲁士蓝的复合修饰,电化学分析结果表明苯胺—多壁碳复合修饰效果较好,能够明显增加酶电极的检测电流且降低了电化学反应的过电位,获得的检测限较低。 2.对乙酰胆碱酯酶生物传感器使用时的各参数(底物浓度,磷酸盐缓冲溶液pH,农药抑制时间)进行了优化,确定:底物浓度的最优值为15mg/mL,磷酸盐缓冲液 pH的最优值是pH8.0的缓冲液,农药抑制15min呈现出最好的抑制效果。对敌敌畏农药检测限进行了测定,结果表明在此实验条件下,可测得的农药浓度为10ng/L。 3.根据乙酰胆碱酯酶生物传感器与待测液体反应产生微弱电流的的特点,设计了微弱信号检测放大采集电路。包括I/V转换电路、差分放大电路、滤波电路、A/D转换电路,实现了微弱电流信号的实时显示、曲线绘制。