基于纳米增效分子印迹膜的农药多残留高通量快速检测传感器微阵列研究

本项目利用分子印迹技术、传感技术、纳米技术，对基于纳米增效分子印迹膜的农药多残留高通量快速检测传感器微阵列进行研究。通过组合化学和CAD技术设计筛选出农产品中主要农药残留分子印迹聚合物（MIPs）功能单体，制备成发光型农药残留MIPs，研究MIPs与对应农药残留分子的识别机理。利用表面修饰技术和纳米增效作用将MIPs修饰到电极表面，制成纳米增效分子印迹膜。结合荧光或发光检测系统、数据采集及转换系统，构建出单一农药残留检测传感器。利用微阵列集成技术，将多个单一农药残留传感器串联集成在一起，构建农药多残留检测传感器微阵列。该传感器微阵列将分子印迹技术的特异识别特性与荧光或发光的高灵敏度检测以及纳米增效相结合，具有高特异性、高灵敏度（ng 级）、高通量、无需标记等特点，能够对一类或多类农药多残留进行快速检测。可据此构建农产品中有毒和有害物质多残留的检测平台，对农产品安全及人类健康具有重要意义。

项目执行期间，进行了主要农药残留MIPs的模拟设计、参数优化和主要农药残留MIPs的制备及筛选；采用Scatchard分析方法对以上主要农药残留MIPs的识别和吸附特异性研究进行了研究，探索MIPs与对应农药残留分子的识别机理；利用表面修饰技术，结合纳米材料的纳米增效作用对主要农药残留MIPs在电极表面进行了修饰，制备成功纳米增效的分子印迹膜；在设计和构建单一MIPs农药残留传感器的基础上，构建成功农药多残留分子印迹传感器微阵列；实现了对食品（农产品）中主要农药残留进行高通量、高灵敏度、高精确度、高特异性识别和检测；检测灵敏度达到ng级，MIPs敏感膜电极能反复使用3-5次，保存时间不少于6个月。与韩国釜山大学等国外相关实验室进行学术交流3次。在本项目研究的基础上，先后获得2项国家级项目资助。发表SCI收录论文11篇，另已被接受In press中英文SCI收录论文2篇，发表会议论文1篇；参加国际学术会议1次；获2010年山东高等学校优秀科研成果一等奖1项（第三位）；培养研究生8名，其中4名已经顺利毕业。