基于AuNPs/N-GQDs@g-C3N4纳米复合物的牛奶中抗生素残留的光电化学适配体传感检测及其信号放大机制
结题报告
批准号:
31901783
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
24.0 万元
负责人:
张友雄
学科分类:
C2008.食品质量与安全检测
结题年份:
2022
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
--
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中文摘要
乳制品中抗生素残留一直是食品安全与质量控制领域迫切需要解决的问题。基于环境友好型纳米增敏材料,以微纳米技术建立背景信号低、准确率高的特异性识别抗生素的光电化学适配体传感技术集群,对保护食品安全、促进食品样品检测技术的发展具有重要意义。本项目基于申请人在食品安全监测与控制、纳米材料制备及核酸适配体快速传感检测技术开发等方面深入的前期工作积累,以非共价键结合的方式在铁金属有机框架(Iron metal-organic framework,FeMOF)表面固载无标记核酸适配体作为识别元件,以AuNPs/N-GQDs@g-C3N4纳米复合物修饰的ITO电极作为高性能光电检测元件,构建特异性识别抗生素的传感检测模型,揭示核酸适配体、纳米复合物集成体系的传感机理与信号放大机制,为发展微纳米尺度上集成和优化的抗生素检测体系,建立性能稳定、重现性好的检测器阵列提供理论基础。
英文摘要
Antibiotic residues in dairy products have always been an urgent problem in food safety and quality control area. To establish photoelectrochemical aptamer-based sensing technologies with low background signal and high accuracy to specifically identify antibiotics by micro-nano technology has an important significance to the protection of food safety and promoting the development of food sample detection technology, based on environment friendly nano-sensitizing materials. Based on the applicant's in-depth preliminary work in food safety monitoring and control, nanomaterial preparation and development of aptamer-based rapid detection technology, this project is to construct a sensing detection model of antibiotics and further to reveal the sensing mechanism and signal amplification mechanism of the aptamer and nanocomposite integrated systems. Of which the iron metal organic framework (FeMOF) labeled with aptamer via non-covalent bonding acts as the identification element, and ITO electrodes modified with AuNPs/N-GQDs@g-C3N4 nanohybrids acts as high-performance photoelectrochemical detection element. This work will provide a theoretical basis for the development of an antibiotic detection system integrated and optimized on the micro-nano scale and the establishment of a detector array with stable performance and good reproducibility.
随着国家居民生活水平的提高和消费观念的转变,诸多领域对低成本、便携的快速传感分析技术及产品的需求日益增长。由于其操作简便、响应速度快、成本低廉、易于小型化、灵敏度高、具有现场分析和实时监测潜力等优点,电化学传感技术是广泛研究和备受关注的课题。开发具有优异导电性、高催化活性、高稳定性、生物相容性好、环境友好的电极材料用于构建传感界面是发展电化学传感技术的关键。同时,合理设计传感电极结构以适应不同检测环境的要求,并与电极材料协同放大检测信号,是提高电化学传感器分析性能与实用性面临的重要挑战。电极材料及电极结构对电化学传感器性能的影响,电极体系的构效关系及内在的信号放大机制是构建电化学传感器检测模型急需解决的关键科学问题。本研究采用简便、环境友好的材料合成方法制备了具有高电导率、高电催化活性和丰富电化学活性位点的金-MOF纳米复合材料,并针对不同应用合理设计了具有高传感性能的电极结构,考察了金-MOF纳米复合材料组分、结构与电化学传感器性能之间的相互关系;建立了1种基于AuNPs/N-GQDs阵列和Ru3+信号传导的电化学传感检测模型;1种基于AuNPs/N-GQDs-P-MOF与葡萄糖氧化酶(GOx)的信号级联放大的电化学传感检测模型;1种基于AuNPs/P-MOF信号放大的竞争型电化学适配体传感器用于检测牛奶种的妥布霉素残留;阐明了传感检测模型的识别机制与信号放大机理,并揭示了基于AuNPs/N-GQDs@g-C3N4异质结的光电信号放大机制,为构建基于AuNPs/N-GQDs@g-C3N4纳米复合物的光电化学传感检测模型奠定了基础。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
A label-free AuNP bioprobe-assisted CRISPR/Cas12a colorimetric platform for high-throughput detection of Staphylococcus aureus ST398
用于高通量检测金黄色葡萄球菌 ST398 的无标记 AuNP 生物探针辅助 CRISPR/Cas12a 比色平台
DOI:10.1016/j.foodcont.2022.109451
发表时间:2022-10
期刊:Food Control
影响因子:6
作者:Zhou Baoqing;Chen Moutong;Wang Chufang;Xiang Xinran;Li Ying;Zhang Jumei;Zhang Youxiong;Wang Juan;Wu Shi;Gu Qihui;Ding Yu;Wu Qingping;Ye Qinghua
通讯作者:Ye Qinghua
Amplified electrochemical antibiotic aptasensing based on electrochemically deposited AuNPs coordinated with PEI-functionalized Fe-based metal-organic framework
基于电化学沉积的 AuNPs 与 PEI 功能化铁基金属有机骨架协调的放大电化学抗生素适体传感
DOI:10.1007/s00604-021-04912-z
发表时间:2021-08
期刊:Microchimica Acta
影响因子:5.7
作者:Zhang Youxiong;Li Bing;Wei Xianhu;Gu Qihui;Chen Moutong;Zhang Jumei;Mo Shuping;Wang Juan;Xue Liang;Ding Yu;Wu Qingping
通讯作者:Wu Qingping
An ultrasensitive CRISPR/Cas12a based electrochemical biosensor for Listeria monocytogenes detection
基于 CRISPR/Cas12a 的超灵敏电化学生物传感器,用于单核细胞增生李斯特菌检测
DOI:10.1016/j.bios.2021.113073
发表时间:2021-02-10
期刊:BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
影响因子:12.6
作者:Li, Fan;Ye, Qinghua;Wu, Qingping
通讯作者:Wu, Qingping
Cascade amplification based on PEI-functionalized metal–organic framework supported gold nanoparticles/nitrogen–doped graphene quantum dots for amperometric biosensing applications
基于 PEI 功能化金属有机框架支持金纳米颗粒/氮掺杂石墨烯量子点的级联放大,用于电流生物传感应用
DOI:10.1016/j.electacta.2021.139803
发表时间:2021-12
期刊:Electrochimica acta
影响因子:6.6
作者:Zhang Youxiong;Wei Xianhu;Gu Qihui;Zhang Jumei;Ding Yu;Xue Liang;Chen Moutong;Wang Juan;Wu Shi;Yang Xiaojuan;Zhang Shuhong;Lei Tao;Wu Qingping
通讯作者:Wu Qingping
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