基于多色上转换荧光纳米探针的食源性致病菌检测新方法研究

Recent years, upconversion laser-induced fluorescence attracted an increasing attention attributed to its high sensitivity and no interference from biological background. However, up to now, the most applications related to upconversion fluorescence in quantitive bioassay is still monocolor labeling-based method. How to controllably synthesize upconversion nanoparticles (UCNPs) with various fluorescence emission and resolvable fluorescence spectra, apply it in multiplex simultaneous quantitive bioassay in biological matrix, and exploit the advantages of upconversion fluorescence have become a new task.The present study focus on the investigation of the controllable synthesis of UCNPs with different single color light emission based on the study of luminescent adjustable machnism of UCNPs. Coupled with the study of apdating aptamer SELEX technique flat and the affinity mechanism between the aptamer and the target foodborne pathogen, to set up multiplex simultaneous and rapid detection method for foodborne pathogen. The aim is to develop novel detection manner of multi-color upconversion fluorescence,extend the application field of upconversion laser-induced fluorescence,and provide alternative support to the development of highly sensitive and rapid detection technology of food sfety.

上转换激光诱导荧光因具有灵敏度高、无生物自发荧光干扰等优点，近年来在分析科学领域备受关注，但就定量生物分析而言迄今为止应用较多的还是单色上转换荧光标记。如何可控地制备得到荧光光谱可分辨的多色荧光上转换纳米材料，将其应用于相对复杂的生物样本中多组分的同时定量分析、更好地发挥上转换荧光的优势成为新的研究课题。本课题拟基于对上转换发光纳米材料多色发光调控机制的研究，探索荧光光谱可分辨的高发光产率多色荧光上转换纳米材料的可控合成方法，研究基于能量共振转移机制的复合多色上转换纳米材料制备方法，同时结合食源性致病菌高效生物识别分子-核酸适配体筛选方法平台的更新及其与致病菌结合机制的研究，构建生物样本中食源性致病菌多组分同时高灵敏快速检测新方法。旨在构建多色上转换荧光检测新模式、拓展上转换激光诱导荧光应用领域，为食品安全高灵敏快速检测技术的发展提供新的技术支撑。

上转换纳米材料的激光诱导荧光因其具有灵敏度高、不受生物自发荧光干扰等优点，近年来在分析科学领域备受关注，但就定量生物分析而言迄今为止应用较多的还是单色上转换荧光标记。如何稳定可控地制备得到荧光光谱可分辨的多色荧光上转换纳米材料并将其应用于相对复杂的生物样本中多组分的同时定量分析以便更好地发挥上转换荧光的优势成为新的研究课题。本课题通过对上转换发光纳米材料多色发光调控机制的研究，探索了荧光光谱可分辨的高发光产率多色荧光上转换纳米材料的可控合成方法，研究了基于能量共振转移机制的复合多色上转换纳米材料制备方法，同时结合食源性致病菌高效生物识别分子-核酸适配体筛选方法平台的更新及其与致病菌结合机制的研究，构建了生物样本中食源性致病菌多组分同时高灵敏快速检测新方法。此外，课题所设计的磁分离富集-适配体识别-多色上转换荧光纳米探针实现了对食源性致病菌多组分的高灵敏检测。该课题所构建的多色上转换荧光检测新模式拓展了上转换激光诱导荧光应用领域，所构建的基于纳米金、氧化石墨烯、二硫化钨、二硫化钼等纳米材料的敏化和吸附特性的化学法、时间分辨荧光、电化学阻抗法和SERS检测等方法，为食品安全高灵敏快速检测技术的发展提供了新的技术支撑。