福建邻近海域赤潮毒素磁控生物传感检测技术研究

磁控生物传感技术是将生物分子功能化的磁性纳米标记探针与传感技术相结合，在外加磁场作用下实现样品在复杂体系快速分离与检测，具有检测成本低、耗时短、通量高的显著优势。本项目将结合福建邻近海域中有毒藻类及赤潮毒素的本底调查结果,建立基于磁控生物传感在海洋监测及预警中的新技术和新方法。具体内容包括：（1）以赤潮毒素为免疫原，采用偶联技术，在动物体内制备和筛选出高亲合力多克隆抗体；（2）以磁性多孔纳米粒子为载体，研究纳米粒子与抗体复合及条件，获得新型磁控生物传感探针；（3）以磁控生物传感为探针，建立以纳米催化剂为信号放大的传感技术；（4）以石墨烯为载体，建立磁控仿生分子识别的新技术和新方法；（5）以多功能碳纳米管为标记，建立多重信号同时放大的磁控生物传感技术。本项目的研究成果将在海域环境分析、食品安全检测以及我国近海海域中赤潮毒素现场监测、预警等方面提供技术平台。

磁控免疫生物传感技术是将生物分子功能化的磁性纳米标记探针与传感技术相结合，在外加磁场作用下实现样品在复杂体系快速分离与检测，具有检测成本低、耗时短、通量高的显著优势。本项目将结合福建邻近海域中有毒藻类及赤潮毒素的本底调查结果,以生物纳米标记和酶标相结合，建立基于功能化磁珠为载体的磁控免疫生物传感在海洋监测及预警中的新技术和新方法：(1) 以赤潮中的“裸藻毒素（brevetoxin B）”和“鳍藻毒素（dinophysistoxin-1）”为研究对象，根据它们的分子结构特点，成功制备出赤潮毒素免疫原分子及其结合物, 筛选出高亲和力的多克隆和单克隆抗体；(2) 采用化学方法，将碳纳米管氧化切割成石墨烯纳米带，用于鸟嘌呤和牛血清白蛋白-裸藻毒素的交联，制备得到石墨烯纳米条标记的生物分子，用于磁控电化学生物传感器构建中信号来源，建立以磁珠为载体磁控仿生分子识别体系；(3) 利用原位合成方法将铬离子和铜离子修饰到多肽链的表面，进一步合成铬纳米晶块标记牛血清白蛋白-裸藻毒素和铜纳米晶块标记牛血清白蛋白-鳍藻毒素，建立以抗体交联磁珠为载体的磁微流控竞争型电化学免疫分析方法；(4) 以酶标和纳米标记相结合 (如：葡萄糖氧化酶和抗体标记纳米金、辣根过氧化物酶标记纳米金、纳米金空心微球标记抗体)用作信标抗体，以功能化磁珠为传感探针，建立多重信号同时放大的磁控免疫分析新技术；(5) 以PEI功能的聚苯乙烯微球作为'假半抗原'，利用'假半抗原'与抗体之间的相反电荷吸附技术，将电活性物质-硫瑾装载在多孔二氧化硅里面，通过抗原、'假半抗原'与抗体具有不同的亲和力，建立一种以竞争类型的电化学免疫分析新模式。通过对项目的研究，我们建立了以一系列以磁性纳米复合物作为载体的磁控免疫分析新方法和新技术，同时以酶标、纳米标记、分子生物学放大技术相结合，提高免疫分析的灵敏度和便利性，为我国近海海域中环境分析、食品安全检测以及赤潮毒素现场监测、预警等方面提供技术平台。. 在本项目资助下，已在国际核心期刊上发表研究论文30多篇，与本项目直接相关的论文11篇（包括：Anal Chem 3篇；J Agric Food Chem 2篇），影响因子大于5.0的7篇，申请发明专利2项，培养硕士研究生4名，博士研究生5名，并邀请德国慕尼黑工业大学(Prof. Dietmar Knopp)来校指导工作。