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我国是一个农业大国,也是农药生产和使用的大国,农药残留所引发的环境污染和食品安全问题逐渐引起了人们的重视。有机磷农药(OPs)是用于防治植物病、虫、害的有机化合物,这类农药品种多、药效高、易分解,在人、畜体内一般不积累,在农业生产中应用极为广泛。藻毒素-(亮氨酸-精氨酸)(MC-LR)是现已发现的80种微囊藻毒素藻毒素的一种,是毒性最强的微囊藻毒素。 本文通过对磁性纳米粒子、氧化石墨烯、金纳米粒子等新型纳米材料的研究及利用适配体与其目标物特异性结合的性质,制得灵敏度高、选择性好、响应快、稳定性好的电化学传感器。主要研究内容如下: (1)以Fe3O4@ZrO2磁性纳米粒子为固相吸附剂,修饰磁性玻碳电极(Fe3O4@ZrO2/MGE),制备用于有机磷农药检测的电化学传感器。首先利用化学共沉淀法制备Fe3O4,然后再用超声法在Fe3O4表面包裹一层ZrO2制得Fe3O4@ZrO2磁性纳米材料,并用红外、XRD、XPS等方法表征磁性纳米粒子。利用循环伏安、方波伏安法考察了修饰电极的化学特性。在优化实验条件下,考察了传感器对甲基对硫磷检测的线性范围和检出限,并用于实际样品的测定。 (2)利用啶虫脒与其核酸适配体的特异性结合,制备了适配体生物传感器用于啶虫脒的灵敏检测。通过一步电合成聚黄尿酸-还原氧化石墨稀复合纳米材料,把啶虫脒适配体成功固定到玻碳电极上,与核酸适配体互补的DNA链与HRP连接,当啶虫脒的浓度不同时,HRP催化H2O2-HQ的信号大小不同,从而实现对啶虫脒的定量检测。采用差分脉冲伏安法考察了该传感器的电化学特性,并用于实际样品的检测。 (3)利用亚甲基蓝可插入双链DNA中的特性及微囊藻毒素与其适配体特异性结合的性质,制备了用于微囊藻毒素定量检测的生物传感器。当溶液中微囊藻毒素的浓度越高,使与适配体互补的cDNA脱离电极表面,从而使亚甲基蓝的化学信号减小。在一定的浓度范围内,微囊藻毒素的浓度与亚甲基蓝的电化学信号成比例关系,从而实现对微囊藻毒素的检测。