【摘 要】
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农药以其高效的杀虫,除草等能力,对农业、林业、牧业的发展做出巨大贡献。然而,农药的过量使用,造成农产品存在一定量的农药残留,严重威胁人们的饮食安全。如何快速而准确地判断农产品是否存在农药残留及残留水平,是保障食品安全的重要手段。常规的农药残留检测技术主要有高效液相色谱、液相色谱-质谱联用等,这些技术虽具有高度的灵敏性和准确性,但依赖于复杂的样品前处理,检测周期长,且需要专业人员进行操作,不能满足生
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农药以其高效的杀虫,除草等能力,对农业、林业、牧业的发展做出巨大贡献。然而,农药的过量使用,造成农产品存在一定量的农药残留,严重威胁人们的饮食安全。如何快速而准确地判断农产品是否存在农药残留及残留水平,是保障食品安全的重要手段。常规的农药残留检测技术主要有高效液相色谱、液相色谱-质谱联用等,这些技术虽具有高度的灵敏性和准确性,但依赖于复杂的样品前处理,检测周期长,且需要专业人员进行操作,不能满足生活中对农残快速检测的需求。因此,开发一种简单、快速的农残检测方法非常必要。鉴于此,本论文着重研究了核酸适配体修饰的纳米探针,以目前在农业应用广泛的新烟碱类农药啶虫脒为靶标分析物,构建了比色法、上转换荧光法以及过氧化物酶模拟酶法等三种检测方法,具体研究内容如下:（1）基于核酸适配体修饰纳米金颗粒（Au NPs）构建了一种比色法用于检测啶虫脒。首先利用Au-S键在Au NPs表面修饰适配体互补链,然后通过碱基互补配对作用将适配体固定在Au NPs表面,获得双链核酸修饰的Au NPs探针（ds DNA-Au NPs）。在浓度为0.15 M的Na Cl存在时,ds DNA-Au NPs由分散态转变为聚集态,同时伴随着可见吸收峰由524 nm红移至650 nm。当环境中存在啶虫脒时,适配体优先与啶虫脒识别并结合,引起Au NPs表面的双链核酸发生解离,形成部分互补的单链核酸修饰Au NPs（c DNA-Au NPs）。相比于ds DNA-Au NPs,c DNA-Au NPs的抗盐诱导聚集能力增强。在0.15 M的Na Cl中,c DNA-Au NPs仍然呈现分散状态,最大吸收峰仍处于524 nm处。因此,基于Au NP表面修饰核酸单双链的变化,可以实现啶虫脒的检测。以524 nm和650 nm处吸光度的比值(A524/A650)为信号,与啶虫脒的浓度在0.001-10μM内呈良好的线性关系（相关系数R2=0.99）,并且检测限为9 n M。（2）结合上转换纳米颗粒（UCNPs）的上转换发光性构建了一种上转换荧光法检测啶虫脒。首先通过酰胺键将随机核酸链修饰到Na YF4:Yb,Er UCNPs表面,得到核酸修饰的UCNPs探针（r DNA-UCNPs）。r DNA-UCNPs（荧光发射）与ds DNA-Au NPs（吸收）之间存在内滤效应,由此导致UCNPs在980 nm激发光下的发射荧光变化。啶虫脒的存在会提高ds DNA-Au NPs在0.15 M的Na Cl中的抗聚集能力,聚集效果的变化影响ds DNA-Au NPs在524 nm和650 nm处吸收强度,同时分别淬灭r DNA-UCNPs在540 nm和645 nm处的发射荧光。因此,基于r DNA-UCNPs在540 nm和645 nm处发射荧光峰的淬灭强度的比较,实现对啶虫脒的检测。以540 nm和645 nm处的发射荧光的比值的变化值Δ(F654/F540)为信号,与啶虫脒的浓度在0.5-1000 n M内呈良好的线性关系（R2=0.99）,并且检测限为0.36 n M。该方法同样具有良好的选择性和抗干扰性,在实际芹菜叶、茶叶样品的啶虫脒检测中同样具有良好的效果,回收率达到95.93-102.83%。（3）基于核酸修饰磁珠-纳米金探针构建一种具有过氧化物酶模拟酶活性的检测传感体系。首先通过Strep-Tactin与Strep-Tag II之间的强亲和力,在磁性纳米颗粒（MB）外表面修饰Au NPs,并对MB上的Au NPs进行双链核酸的修饰。得到的核酸修饰MB-Au NPs检测探针可以利用MB在磁场下受到的作用力简化检测步骤。在啶虫脒存在时,MB-Au NPs上修饰的双链核酸结构解离,双链核酸解离成为单链核酸,核酸结构在Au NPs表面修饰包裹状态直接影响对3,3’,5,5’-四甲基联苯胺（TMB）的催化活性。因此基于啶虫脒反应前后对TMB的催化效果,实现对啶虫脒的检测。以反应产物ox TMB在650 nm处吸收强度的变化值(ΔA650)为信号,与啶虫脒在0.1-100 n M内呈良好的线性关系（R2=0.99）,并且得到0.1 n M的检测限。该方法也具有良好的选择性和抗干扰性。
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