“菜篮子”的安全性问题以金属离子/农药/兽药残留和真菌毒素等污染较为突出,此类食品危害物的残留超标、非法使用严重影响了我国食品行业的发展。本项目结合微纳米生物传感技术,开发了系列食品危害物的快速即时检测新技术。
构建系列“多信号”生物传感方法,解决了快检方法容易出现假阳/阴性信号的问题。食品基质的干扰是生物传感方法在食品中检测应用中最大障碍。食品基质的颜色会干扰比色信号输出,潜在淬灭剂则会干扰荧光信号读出。开发多信号的传感策略,可以有效避免上述干扰,发挥多元信号的各自优势,互为佐证方法的准确性与重现性。通过研发新型纳米材料(金、银纳米颗粒/普鲁士蓝纳米颗粒/量子点等)实现了对食品危害物的多模态信号(光热/比色/荧光)快速检测。
挖掘细微信号变化所对应检测目标物的量,是提高生物传感检测灵敏度最有效的方法。利用“裂开型”核酸适体为模型,巧妙设计具有多个重复识别单元的荧光适体探针,利用单分子漂白技术及功能核酸技术,创新了挖掘细微信号变化所对应检测物的量的方法,实现了对食品危害物的高灵敏快速检测。
改良传统酶联免疫吸附试验,对ELISA平台进行了深入细致的研究,围绕如何规避传统生物酶的缺陷,研发高性能的纳米酶、开发高性能核酸检测探针用于构建新型多模信号输出平台,实现了对食品危害物的便携式快速检测。
建立了食品兽药/农药残留的快速检测方法,开发了食品安全危害因子四环素的荧光和散射双信号化学传感器、双酚a的荧光和比色双信号化学传感器、对硫磷的荧光化学传感器,实现了对食品危害物的可视化、便携式(智能手机、血糖仪)快速检测。