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抗生素作为兽药在奶牛饲养中获得了普遍应用。因代谢作用常导致牛奶中含有一定量残留。长期食用抗生素超标的牛奶会对人体产生毒副作用，轻者引起过敏和耐药性等，重者会导致休克甚至死亡。近年来，新种类药物不断涌现，抗生素残留问题日趋复杂，为食品安全带来新难题和新挑战。开发新型快速现场分析技术以应对日益提高的检测要求具有迫切性和必要性。
作为未来药物检测的重要发展方向之一，适体电化学传感技术获得了快速发展。其自身电化学器件的普适性特点和免样品前处理与抗污检测能力强等独特优势，可有效克服传统方法如色谱等操作要求高、步骤繁琐和不易便携的缺点，具备可发展成为快速现场分析技术的可行性。本论文分别选取两个抗生素分子为目标物，建立了两种不同类型具有利于现场分析性能的传感器检测方法。
一、采用最新报道的适体序列作为识别探针，构建了一种折叠型电极绑定界面反应青霉素G电化学适体传感器。借助分子模拟技术揭示了适体/靶标复合物体系的分子作用机制;采用电化学测试方法对传感过程及其影响参数进行了优化与表征，并系统考察了所建立方法的综合分析性能。结果显示，氢键是维持适体/靶标复合物稳定性的主要作用力，传感体系遵循反应诱导识别探针发生构型变化的信号转导机制。在优化条件下，方法用于实际牛奶样品定量检测，线性范围为5.0nM-5.0μM，检测限为1.7nM，信号响应平衡时间为～270s;方法学有效性验证加标回收率为80.2-92.3％，相对标准偏差(RSD)小于10.0％;全部检测可在30min内完成。方法在分析速度、灵敏度、抗污检测能力和易操作性四方面表现优异，利于发展成为现场检测方法。
二、针对传统电极绑定界面反应空间位阻大和反应效率低的弊端，构建了一种溶液型置换反应卡那霉素电化学适体传感器。借助分子模拟技术揭示了适体双链-靶标体系的置换反应作用机制;采用电化学测试方法对传感过程及其影响参数进行了优化与表征，并系统考察了所建立方法的综合分析性能。结果显示，氢键和静电引力是靶标与适体双链间主要作用力，其微扰可诱发适体双链解链，传感体系遵循溶液型置换反应驱动信号探针迁移的信号转导机制。在相同条件下，相比于界面绑定型反应，绝对检测电流增大6.8倍。方法用于实际牛奶样品定量检测，线性范围为100.0nM-0.5mM，检测限为26.3nM，信号响应平衡时间为～90min;方法学有效性验证加标回收率为79.3～98.4％，相对标准偏差(RSD)小于10.0％;全部检测时间约需90min。方法在灵敏度和易操作性两方面表现优异，具有发展成为现场检测方法的潜能。
作为未来药物检测的重要发展方向之一，适体电化学传感技术获得了快速发展。其自身电化学器件的普适性特点和免样品前处理与抗污检测能力强等独特优势，可有效克服传统方法如色谱等操作要求高、步骤繁琐和不易便携的缺点，具备可发展成为快速现场分析技术的可行性。本论文分别选取两个抗生素分子为目标物，建立了两种不同类型具有利于现场分析性能的传感器检测方法。
一、采用最新报道的适体序列作为识别探针，构建了一种折叠型电极绑定界面反应青霉素G电化学适体传感器。借助分子模拟技术揭示了适体/靶标复合物体系的分子作用机制;采用电化学测试方法对传感过程及其影响参数进行了优化与表征，并系统考察了所建立方法的综合分析性能。结果显示，氢键是维持适体/靶标复合物稳定性的主要作用力，传感体系遵循反应诱导识别探针发生构型变化的信号转导机制。在优化条件下，方法用于实际牛奶样品定量检测，线性范围为5.0nM-5.0μM，检测限为1.7nM，信号响应平衡时间为～270s;方法学有效性验证加标回收率为80.2-92.3％，相对标准偏差(RSD)小于10.0％;全部检测可在30min内完成。方法在分析速度、灵敏度、抗污检测能力和易操作性四方面表现优异，利于发展成为现场检测方法。
二、针对传统电极绑定界面反应空间位阻大和反应效率低的弊端，构建了一种溶液型置换反应卡那霉素电化学适体传感器。借助分子模拟技术揭示了适体双链-靶标体系的置换反应作用机制;采用电化学测试方法对传感过程及其影响参数进行了优化与表征，并系统考察了所建立方法的综合分析性能。结果显示，氢键和静电引力是靶标与适体双链间主要作用力，其微扰可诱发适体双链解链，传感体系遵循溶液型置换反应驱动信号探针迁移的信号转导机制。在相同条件下，相比于界面绑定型反应，绝对检测电流增大6.8倍。方法用于实际牛奶样品定量检测，线性范围为100.0nM-0.5mM，检测限为26.3nM，信号响应平衡时间为～90min;方法学有效性验证加标回收率为79.3～98.4％，相对标准偏差(RSD)小于10.0％;全部检测时间约需90min。方法在灵敏度和易操作性两方面表现优异，具有发展成为现场检测方法的潜能。