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环境污染日益严重,食源性疾病层出不穷。环境与食品安全问题已成为全球公众关注的热点之一;其中,环境内分泌干扰物(endocrine disrupting chemicals,EDCs)由于化学性质稳定,在体内外不易被分解,通过食物链的放大作用能在人体内富集等原因,可对人体造成持久的危害。这类化学物可干扰正常的内分泌功能,引起的一系列生殖发育疾病、代谢紊乱,甚至诱发肿瘤的发生,严重威胁人类的健康,其严重性甚至被上升到国家和民族生死存亡的高度。常规的现场和实验室检测技术各有利弊,但都不能有效达到高通量、快速、灵敏的检测要求。本课题组前期已建立了多种农兽药残留检测的悬浮芯片技术平台,虽然实现了高通量检测,但其小分子抗体价格昂贵,不够稳定,检测方法特异性不够强,灵敏度有待提高。因此建立一种新型的高特异性、高灵敏度检测平台显得尤为重要。本研究以典型EDCs双酚A(Bisphenol A,BPA)、雌二醇(17-β-Estradiol,E2)等作为研究对象,基于碳纳米材料的比表面积大、可控物理性吸附生物材料特点,建立检测多种环境内分泌干扰物的新型核酸适配体-悬浮芯片技术。采用乙二胺缩合剂法对碳纳米材料即单壁碳纳米管(Single-walled nanotubes,SWNTs)进行氨基化基团修饰改造,制备出氨基化修饰的碳纳米管,并利用红外和X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)进行表征,测得氨基修饰率为2.46%。经修饰的SWNTs与悬浮芯片磁性编码微球的羧基位点进行偶联,增加了微球的比表面积,同时起到信号放大作用;基于链霉亲和素-生物素反应机理,将荧光报告蛋白链霉亲和素-藻红蛋白(Strepavidin-phycoerythrin,SA-PE)连接到生物素化的BPA和E2核酸适配体上,利用核酸适配体单链DNA与SWNTs可控物理吸附的性质,制备出相应的特异性探针微球;如果待测样中存在BPA和E2,则与探针微球上的捕获和报告分子特异性结合,从而改变了适配体的三维空间构型,使得形成的复合物从微球上脱落,悬浮芯片系统测得的中位荧光强度值(Median Fluorescence Intensity,MFI)也相应降低。本实验通过优化反应条件,获得了最佳SWNT、SA-PE加入量以及孵育时间和孵育温度等。在此条件下,建立了BPA和E2的检测标准曲线,BPA的检测范围是0.3472-59623.7742pg/mL(IC10-IC90),最低检出限为0.3472pg/mL。E2的检测范围是0.5575-1928.3663pg/mL,最低检出限为0.5575pg/mL。说明该方法具有较宽的检测范围(5-6个数量级)和较高的检测灵敏度(亚pg级),与标准悬浮芯片技术和经典ELISA技术相比具有较大优势。经特异性检测实验证明,新型核酸适配体-悬浮芯片技术特异性良好。对海河水进行BPA和E2加标回收率测定,测定结果在80-120%之间,相对标准偏差在10%以内,回收率效果良好。本研究首次将碳纳米材料、核酸适配体与悬浮芯片技术相结合,在方法和理论上集成创新,实现了对多种EDCs的超灵敏、特异快速检测,为多种化学污染物的现场快速检测提供技术和理论上的支撑,可用于食品卫生、卫生检验与环境监测等领域,具有很好的理论意义和实用价值。