基于比率电化学传感器阵列的农产品中真菌毒素检测研究
批准号:
22074055
项目类别:
面上项目
资助金额:
62.0 万元
负责人:
由天艳
依托单位:
学科分类:
电分析化学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
由天艳
中文摘要
真菌毒素毒性强、种类多,农产品受多种毒素混合污染的情况较为常见,而毒素间协同效应会加剧被污染物的毒性。本研究项目聚焦农产品真菌毒素污染现状,发挥分析化学与农业工程学科交叉优势,拟开展可实现连续重复检测的比率电化学适配体传感器阵列研究,重点解决农产品中多种真菌毒素的同时精准快速检测难题。拟引入电化学辅助剥离技术,发展MXene纳米敏感材料的可控制备新方法,结合适配体组装与界面功能化技术,提出针对单一真菌毒素的高效敏感界面构筑策略;探讨比率法对敏感界面响应性能的作用规律,揭示比率传感器连续检测性能的工作机制,创制系列比率电化学适配体传感器件,突破适配体传感器无法连续重复检测瓶颈;结合丝网印刷与自动点样技术,发展比率电化学适配体传感阵列批量构筑与连续检测应用方法,解决多通道信号精准采集与处理难题,实现农产品中多种真菌毒素同时精准检测。本项目的顺利实施将有力推动电化学传感方法在农业领域的应用。
英文摘要
Various mycotoxins with relatively high toxicity can be always found in agricultural productions which endow these productions with more serious harm to human because of synergistic effect. Our project focuses on the monitoring of mycotoxin contamination of agricultural productions, and aims to develop ratiometric electrochemical aptasensor array to achieve the simultaneous and rapid detection of multiple mycotoxins with high accuracy. We would develop novel method for the controllable preparation of MXene based on electrochemical stripping technology, and then construct high-performance sensing interface via the assembling of aptamer and the surface functionalization. Subsequently, the influence of ratiometry on the properties of sensing interface as well as detection principle of ratiometric aptasensing would be comprehensively discussed, and then novel ratiometric electrochemical aptasensors are to be fabricated to achieve the continuous detection of the model target. At last, strategies for collection and data processing of multiple signals are to be developed, and then ratiometric electrochemical aptasensor array would be fabricated by combining screen printing and microarrayer to simultaneously and rapidly detect multiple mycotoxins in agricultural productions with high accuracy. Our investigation would promote the application of electrochemical aptasensing in agricultural industry.
在国家自然科学基金面上项目(22074055)资助下,按照项目原定计划顺利进行,在新型碳基复合材料和高性能敏感材料的设计、制备及传感应用等方面,开展了一系列研究,并取得了多项成果,顺利完成了项目预期目标。主要工作包括:制备了高性能碳基复合材料和敏感材料,并对其结构、性质进行了表征和研究;将其作为传感基底或信号探针,同时耦合适配体传感技术,结合多种信号放大策略,构建了多种比率电化学传感器,实现了对农产品中真菌毒素的高灵敏、高选择性分析。进一步,研制了同时检测多种真菌毒素的双比率电化学适配体传感器,实现了农产品中多种真菌毒素的同时灵敏分析。最终,引入多功能信号探针,构建了电化学-光电化学、电化学-电化学发光双方法联用的比率适配体传感器,提高检测精准度,研究内容具有重要的科学意义和应用前景。项目资助期间(2021.01-2024.12),以通讯作者在Analytical Chemistry,Journal of Agricultural and Food Chemistry,Biosensors and Bioelectronics,Food Chemistry等杂志发表SCI论文22篇。其中,I.F. > 10的6篇,被引频次总计517余次,单篇最高已被SCI源期刊引用135次,一篇入选“ESI高被引论文”(Biosensors and Bioelectronics, 2021, 174, 112654)。申请中国发明专利16件,授权7件。参加国际、国内学术会议24人次,邀请报告10人次,口头报告9人次。培养博士毕业研究生6名,硕士毕业研究生9名。
用于转基因作物Cry1Ab蛋白高通量检测的光电化学-比色双模传感研究
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批准号:22374061
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项目类别:面上项目
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资助金额:50万元
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批准年份:2023
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负责人:由天艳
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依托单位:
新型纳米纤维自增强电化学发光生物传感器研究
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批准号:21675065
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项目类别:面上项目
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资助金额:65.0万元
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批准年份:2016
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负责人:由天艳
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依托单位:
自支撑非贵金属/氧化物负载氮掺杂碳纳米纤维复合材料的制备及电化学研究
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批准号:21475124
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项目类别:面上项目
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资助金额:87.0万元
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批准年份:2014
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负责人:由天艳
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依托单位:
国内基金
海外基金