碳量子点是一种类球型的表面含有丰富官能团的零维碳纳米材料,是纳米材料家族中的新成员。碳量子点由于其低毒性、良好的生物相容性和独特的发光性能,已成为纳米材料领域的研究热点。随着人们对碳量子点材料的深入研究,碳量子点不断被应用于光电学、催化、生物成像等方面。其中,碳量子点独特的光学性能深受科研工作者的青睐。近年来,一些学者基于核酸适配体的特异识别能力和碳量子点独特的荧光特性,建立了能快速检测小分子物质的荧光适配体传感器。荧光适配体传感器因其检测限高、识别特异性好等优点,已被广泛应用于医学检测、环境监测和食品安全检测等领域,在许多快速检测领域具有巨大的潜在应用价值。因此,本课题研究内容以碳量子点荧光为研究基础,结合具有高特异性识别靶物质的核酸适配体,应用不同的荧光猝灭剂,在不同的碳量子点荧光猝灭机制上构建两种不同的荧光适配体传感器,并将其应用于食品中农药残留的检测。研究的主要内容如下:(1)利用银纳米颗粒(AgNPs)与柠檬酸-乙二胺碳量子点之间的FRET效应,结合核酸适配体SS24-S-35序列特异性识别乐果的特性,建立了一种适用于乐果农药检测的新型荧光适配体传感方法。当传感体系中无目标农药时,核酸适配体无法包裹在AgNPs表面使其稳定分散于高浓度NaCl溶液中,此时AgNPs无法猝灭传感体系中的碳量子点荧光;当向荧光传感体系中加入乐果农药时,核酸适配体可以通过特异性识别能力与乐果农药相结合,二者形成的复合物可以与AgNPs相互作用使其稳定存在于高浓高度NaCl环境中,导致荧光适配体传感体系的荧光被猝灭,且传感体系的荧光猝灭程度与加入乐果农药的浓度呈正相关。由此建立了一种能够特异性检测乐果农药的荧光适配体传感器。此荧光适配体传感器对乐果农药的线性检测范围为6~200μg/L,最低检测限为2.24μg/L,裸眼检出限为40μg/L。进一步的研究表明此荧光适配体传感器具有良好的特异性,其它竞争性农药对乐果的检测无明显干扰。而且该荧光适配体传感器适用于实际样品中乐果的检测,其加标回收率为85.1%~105%。(2)利用金纳米颗粒(AuNPs)与柠檬酸-乙二胺碳量子点之间的IFE效应,结合核酸适配体能特异性识多菌灵农药的特性,构建了一种基于碳量子点的荧光适配体传感器检测多菌灵农药,实现了多菌灵农药荧光检测方法的创新。当荧光检测传感体系中没有多菌灵农药时,核酸适配体CZ-13序列包裹AuNPs粒子稳定分散于检测体系中,并通过AuNPs与碳量子点之间的IFE效应猝灭碳量子点荧光。此时传感体系处于弱荧光信号状态;当向检测体系中加入多菌灵农药时,核酸适配体CZ-13序列优先和目标农药特异性结合,导致AuNPs暴露在高浓度NaCl的环境中并产生聚集效应,此时荧光适配体传感体系处于强荧光信号状态,而且传感体系的荧光恢复程度和多菌灵农药的浓度成正相关。因此,我们可通过记录此检测传感体系中的荧光强度变化来实现对多菌灵农药的检测。此荧光适配体传感器对多菌灵农药具有高选择性,可以实现对多菌灵农药的高灵敏度定量检测和可视化定性检测,对多菌灵的检出限为6.34μg/L,线性检测范围为10~200μg/L,裸眼检出限为100μg/L。将此荧光适配体传感器用于实际样品中多菌灵农药的检测,回收率为86%~98.7%。本论文以碳量子点荧光为传感器的信号元件,核酸适配体为传感器的识别元件,通过不同猝灭剂与碳量子点之间的荧光猝灭机制,构建了两种不同的检测农药的新型荧光适配体传感体系。它们均具有检测灵敏度高、特异性强、操作过程简单和经济成本低等优点,在农药残留快速检测方面具有潜在的应用价值。