随着经济社会的不断发展,食品安全问题频发,特别是由食源性致病菌引起的食品污染问题,其中,鼠伤寒沙门氏菌是最危险的革兰氏阴性菌之一,可感染一系列宿主,引起胃肠炎、伤寒等多种疾病,受到了广泛的关注。因此,发展灵敏、高效、快速的鼠伤寒沙门氏菌检测和去除方法对于保障食品和公共卫生安全、及时有效地防控食源性疾病的暴发具有重要意义。类石墨相氮化碳（g-C3N4）是一种非金属共轭半导体材料,具有可见光响应、稳定性好、成本低、良好的荧光性能以及优异的过氧化物模拟酶等特点,已被成功应用于食源性致病菌的检测方面;同时基于其较大的比表面积和可见光下能够产生大量的活性物种的特点,在构建药物控释体系及光催化抗菌方面表现出了良好的应用前景。因此,有望基于g-C3N4构建针对鼠伤寒沙门氏菌快速检测和去除的平台。本文以g-C3N4为主体材料,通过形貌调控对其进行功能化改性,进一步提升其荧光性能,并通过结合适配体,提高其特异性及过氧化物模拟酶的活性,开发出比率荧光及可视化检测方法;同时,通过构建药物传递体系及修饰适配体,开发出高效协同抗菌平台,使抗菌性能显著提高。基于此,实现g-C3N4材料对鼠伤寒沙门氏菌的高效检测和去除。具体研究内容如下:1.基于适配体识别-HCNS荧光检测鼠伤寒沙门氏菌的研究通过硬模板法制备了中空多孔氮化碳纳米球（HCNS）,通过直接吸附的方式,将具有染料（Cy5）标记适配体（Cy5-Apt）与HCNS结合,形成具有特异性识别功能的荧光探针,开发出“off-on”比率荧光生物传感器HCNS-Cy5-Apt,用于鼠伤寒沙门氏菌的检测。在鼠伤寒沙门氏菌不存在的情况下,Cy5-Apt吸附在HCNS表面后,基于PET原理,Cy5的荧光被HCNS有效淬灭。在鼠伤寒沙门氏菌存在的情况下,Cy5-Apt会优先与鼠伤寒沙门氏菌结合,形成鼠伤寒沙门氏菌-Apt络合物,使Cy5的荧光恢复,而HCNS的荧光几乎没有改变。利用Cy5荧光增强与HCNS固有荧光的比值,定量测定鼠伤寒沙门氏菌的细胞密度。在优化的实验条件下,比率荧光与鼠伤寒沙门氏菌细胞密度的对数值在30-3×10~4 CFU m L-1之间呈良好的线性关系（y=0.23x-0.33,R~2=0.996）,检测限为13 CFU m L-1。该检测方法对鼠伤寒沙门氏菌特异性良好,并且可以用于检测牛奶样品中的鼠伤寒沙门氏菌,具有良好的准确度和回收率。2.基于适配体识别-HCNS过氧化物模拟酶可视化检测鼠伤寒沙门氏菌的方法研究由于HCNS具有过氧化物模拟酶的属性,与TMB和H2O2结合后,能够有效催化H2O2生成·OH,进而氧化TMB生成蓝色产物ox TMB,发生显色反应。基于此原理,通过直接吸附的方式,将具有特异性识别功能的Apt元件与HCNS相互连接,构建了一款基于Apt识别-HCNS过氧化物模拟酶的可视化检测生物传感器。在没有鼠伤寒沙门氏菌存在的情况下,HCNS本身与Apt连接后,λ=652 nm处的吸光度随Apt浓度的增加而增加。当鼠伤寒沙门氏菌存在时,适配体与鼠伤寒沙门氏菌优先结合,导致Apt从HCNS表面脱离后,λ=652 nm处的吸光度降低。在优化的实验条件下,652 nm处的吸光值与鼠伤寒沙门氏菌菌落对数值在3-10~5 CFU m L-1之间呈现良好的线性关系（y=-0.04x+0.81,R~2=0.992）,检测限为15 CFU m L-1。该检测方法对鼠伤寒沙门氏菌特异性良好,并且可以用于检测牛奶样品中的鼠伤寒沙门氏菌,具有良好的准确度和回收率。3.基于适配体-HCNS载药体系去除鼠伤寒沙门氏菌的性能研究通过静电吸附的方式,将氯霉素（Cap）成功装载到HCNS的中空结构中（HCNS-Cap）,HCNS对Cap具有55±1%的载药率,而块状g-C3N4（CN）只有2%的载药率。此外,通过调节p H以及光照条件,HCNS-Cap在24 h内的释药率可达到55%,释药量也达到302.5μg mg-1,构建出基于HCNS的可控药物传递的载药体系。由于HCNS具有药物传递和光催化抗菌双重功能,可以对Cap进行缓释的同时达到协同抗菌的良好效果。通过外加光照和调节p H,HCNS-Cap在12 h内杀灭了99.2±0.1%的鼠伤寒沙门氏菌细胞,而单独使用HCNS或Cap的杀菌率仅为85.1±0.2%和72.9±0.1%。同时,将HCNS-Cap和适配体元件通过直接吸附的方式进行结合,构建出适配体功能化的HCNS载药体系Apt-HCNS-Cap。由于Apt可以与鼠伤寒沙门氏菌进行特异性结合,Apt-HCNS-Cap能够优先识别并快速杀灭鼠伤寒沙门氏菌。在4 h内,Apt-HCNS-Cap对鼠伤寒沙门氏菌的杀灭率达到99.0±0.1%,而对革兰氏阴性菌（如大肠杆菌）和革兰氏阳性菌（如金黄色葡萄球菌）的杀灭率仅为48.2±0.2%和13.3±0.1%。