分子印迹阵列传感器的研制及其在食品安全快速检测中的应用

建立高通量、高灵敏、低成本和稳定性好的检测技术，是食品安全监控的必然需求，对提高食品质量水平、保障人民身体健康具有积极的促进作用。本课题以建立食品安全检测新技术为研究目的，利用电化学方法和分子印迹仿生识别体系的优势，构建多通道分子印迹电化学阵列传感器，应用于食品安全领域。基于三电极系统，制作多通道丝网印刷电极阵列；通过间接法构建多通道分子印迹电化学阵列传感器（包括：制备分子印迹聚合物微球或纳米颗粒；研究分子印迹材料在电极阵列上的固定化方法等）；建立直接在丝印电极阵列上构建多个仿生分子识别体系的方法；研究基于仿生分子识别体系检测非电活性物质的方法；用阵列传感器检测食品中的添加剂和农兽残。本课题的研究是对电化学传感器的有力发展，也为食品质量安全保障体系的建立提供技术支撑，同时亦为新仿生分子识别体系的设计及传感器的集成化和智能化发展提供理论指导，具有重要的理论意义和实用价值。

分子印迹电化学传感器的研究已备受关注，目前大多数研究主要集中于在固体电极表面的分子印迹方面。本项目在玻璃碳电极表面印迹的工作基础上，基于双通道丝网印刷电极和电聚合技术在分子印迹传感器的构建方面开展了深入的研究。我们设计并制作了以聚对苯二甲酸乙二醇酯为基材的双通道丝网印刷电极；通过传感器的制备过程和性能的比较，选择通过直接法构建分子印迹电化学传感器；分别利用原位热引发聚合法和电聚合法制备了尼泊金乙酯分子印迹传感器，实验发现电聚合法简单快速，膜厚易于控制，并且电聚合膜可以在任何形状和大小的导电电极表面上形成；利用电聚合法制备了抗坏血酸分子印迹传感器；利用氯霉素和电化学探针在分子印迹识别位点上的竞争置换作用，建立了氯霉素的仿生传感检测方法，为其它非电活性和弱电活性物质的检测提供了新的思路；在上述工作基础上，结合丝网印刷电极的特点，利用电聚合法制备了双通道分子印迹传感器，该双通道传感器制备方法简单快捷，可同时平行检测样品两次，且样品用量少（50 μL），在分析速度和重现性等方面比基于玻璃碳电极建立的传感器都获得了较大的提升；用建立的抗坏血酸、尼泊金乙酯和氯霉素分子印迹传感器分别对橙汁、酱油和牛奶样品进行了检测，并对方法的可靠性进行了评价，结果显示该传感检测方法选择性好、灵敏度高、测试结果准确。本课题的研究丰富了食品监管手段，可为食品检测快速化、微型化的实现提供有力支持。