食品安全问题是各国政府和科学家面临的主要挑战之一。真菌毒素是由真菌产生的有毒次生代谢产物,能够导致人类和动物死亡。目前,人们已从农业科学,环境科学、免疫学、药理学和医学等多方面对真菌毒素展开了认真的研究。由于色谱法和传统免疫分析法的不足,所以需要开发创新和稳定的方法来对真菌毒素进行适宜、灵敏和快速的检测。正因如此,各国都在研制和发展一次性适配体传感器/生物传感器,用以识别真菌毒素。近年来,研究者们开发了多种针对各类真菌毒素的荧光适配体传感器,而时间分辨荧光技术与适配体相结合的应用才刚刚出现。时间分辨荧光技术（TRF）可以有效消除背景荧光,具有较高的噪比。通过设置一定的延迟时间,可以区分样品中所含荧光物质的荧光寿命,从而提高检测的灵敏度。基于此,本研究中,合成了几种时间分辨的荧光纳米材料并对其进行表征,并结合多种纳米材料（如磁性纳米材料、二硫化钨、石墨烯氮化碳纳米片）及相应技术（时间分辨荧光技术、磁分离技术、滚环扩增技术）等,构建了一系列快速,简单,灵敏,高效的适配体传感器用于检测多种真菌毒素。首先,基于已报道的玉米赤霉烯酮（ZEN）适配体序列,构建了一种新颖、高灵敏、强亲和性的时间分辨荧光适配体传感器用于ZEN检测。合成了镧系元素(Ln³⁺)掺杂的时间分辨荧光纳米材料（NaYF₄:Ce/Tb）和氨基化Fe₃O₄磁性纳米材料（MNPs）,并对其进行了表征。该传感器利用MNPs标记的ZEN适体作为捕获探针,并用适配体互补链DNA（cDNA）标记的TRFL纳米颗粒作为信号探针。在优化条件下,在544 nm处时间分辨荧光强度对应的ZEN检测范围为0.001¹0 ng mL^-1,相关系数R²=0.9920,检测限（LOD）为0.21 pg mL^-1。在该方法中,适配体传感器的特异性通过使用其他真菌毒素来确证,结果表明,该适配体仅特异性地识别ZEN。此外,还将本适配体传感器应用于玉米和小麦实际样品中ZEN的检测分析,并将检测结果与现有方法进行了比较。基于这些结果,表明使用基于该适配体传感器的生物测定法检测食品和农产品中的ZEN是快速、简便的。其次,由于多种真菌毒素同时存在导致的危害更多样化和严重,同时识别两种真菌毒素赭曲霉毒素A（OTA）和伏马毒素B₁（FB₁）的方法是必要的。为了这一目标,在前述研究的基础上另一种Ln³⁺掺杂的时间分辨荧光纳米材料NH₂-Eu/DPA@SiO₂被合成。NaYF₄:Ce/Tb和NH₂-Eu/DPA@SiO₂两种纳米颗粒可以在同一波长（273 nm）下被激发,并且它们的发射光谱不重叠。基于这些发现,并结合已报道的OTA和FB₁适配体序列,联合使用两种时间分辨荧光纳米颗粒构建了一种双重识别的生物传感器,用于同时识别OTA与FB₁两种真菌毒素。在制备过程中,NaYF₄:Ce,Tb和NH₂-Eu/DPA@SiO₂ NPs分别与FB₁适配体体和OTA适配体cDNA偶联作为信号探针,同时两种适配体与MNPs共轭充当捕获探针。在优化条件下,544 nm和618 nm处的时间分辨荧光强度分别为Tb³⁺和Eu³⁺的响应信号,被分别用于测定FB₁（Y=19177.1+（-12054.4）x,R²=0.9917）和OTA（Y=4138.8+（-11182.6）x,R²=0.9924）。FB₁和OTA的检测限（LOD）分别为0.019 pg mL^-1和0.015 pg mL^-1,远低于已报道的同时检测OTA和FB₁的方法,线性范围为0.0001⁰.5 ng mL^-1。通过将检测结果与ELISA方法进行比较,表明该适配体传感器能有效地用于玉米样品中的FB₁和OTA定量检测。这是基于时间分辨荧光（TRF）的适配体传感器用于同时检测玉米中两种重要真菌毒素的首次报道。构建的适配体传感器具有用于检测食品安全领域毒素的潜力。第三,三种真菌毒素玉米赤霉烯酮（ZEN）、单端孢霉烯族毒素A（T-2）和黄曲霉毒素B₁（AFB₁）被同时检测。合成了3色镧系元素(Ln³⁺=Dy³⁺,Tb³⁺,Eu³⁺)掺杂的时间分辨荧光纳米材料(KYF₄:Dy³⁺,KYF₄:Tb³⁺,KYF₄:Eu³⁺)并对其进行了表征。通过利用二硫化钨（WS₂）纳米片的猝灭效率及WS₂与DNA分子之间的相互作用,多色Ln³⁺掺杂的TRFNPs（在相同波长下激发）被用于构建一种用于同时检测3种真菌毒素的“turn-on”型适配体传感器。分别用ZEN,T-2和AFB₁适配体对KYF₄:Dy³⁺,KYF₄:Tb³⁺,and KYF₄:Eu³⁺时间分辨荧光纳米颗粒进行功能化修饰并作为识别探针,WS₂纳米片作为荧光猝灭剂。在优化条件下,488,544和619 nm处的时间分辨荧光强度分别与Dy³⁺、Tb³⁺和Eu³⁺响应,用于测定ZEN（R²=0.9947）,T-2（R²=0.9972）和AFB₁（R²=0.9909）。构建的适配体传感器对ZEN、T-2和AFB₁具有高选择性和高灵敏性,LOD分别为0.51、0.33和0.40pg mL^-1。此外,经干扰试验表明,该适配体传感器可用于同时检测三种真菌毒素而不会相互干扰。构建的适配体传感器有效地用于定量检测玉米样品中的ZEN、T-2和AFB₁,并将检测结果与ELISA方法进行比较。结果显示,所构建的适配体传感器均一性好,可在一小时内实现多个靶标的同时检测。因此,所构建的基于该传感器的检测方法可作为其他单一检测方法的替代方法,例如,酶联免疫吸附法（ELISA）,也可用于替换适配体各种靶标检测的多重分析。第四,基于上述方法,进一步采用滚环扩增技术（RCA）来提高检测方法的灵敏度。通过使用被修饰的KYF₄:Eu³⁺作为信号探针以及石墨烯氮化碳纳米片（g-C3N4）作为猝灭剂,实现了黄曲霉毒素M₁（AFM₁）的荧光检测。该传感器以AFM₁的适配体作为识别元件,同时适配体也作为DNA合成引物。与互补链DNA（cDNA）连接的时间分辨纳米颗粒作为信号探针。在靶标不存在的情况下,滚环模板（RCT）被设计成与靶适配体的两端互补,成功连接到靶适配体并开始滚环扩增反应。将与目标适配体互补的TRFNPs-cDNA信号探针退火至扩增的RCA产物（RCAP）的多个位点以形成RCAP/TRFNP-cDNA双链结构。该RCAP/TRFNPs-cDNA双链结构吸附在g-C₃N₄单层上的能力减弱,导致荧光增强。当AFM₁存在时,由于适配体和靶标的特异性结合形成适体-靶标复合物,致使适配体与RCT无杂交反应,也无法形成RCA和双链体结构。因此,游离的TRFNPs-cDNA被吸附到g-C₃N₄单层上。这种“signal-off”方法可以避免在传感系统中吸附非特异性的DNA。该检测方法能达到比已报道的AFM₁检测方法更低的检测限(0.0194 pg mL^-1)。此外,它具有高灵敏度、高特异性,回收率在92.0⁹9.8%之间,可用于检测牛奶中的AFM₁。结果表明,基于g-C₃N₄与RCA结合的荧光检测法是用于定量检测小分子的有效方法。总之,使用Ln³⁺离子化合物的长时间荧光发射可以有效地降低背景信号。因此,与常规荧光测定方法相比,时间分辨荧光检测法在基于荧光的生物检测中提供更高信噪比。本研究中,结合时间分辨荧光检测技术,磁分离技术和滚环扩增信号放大技术,构建了多种新型适配体传感器,并成功应用于实际食品样品中的真菌毒素检测。本研究可以为改善真菌毒素的检测和监测技术提供了新思路和支持。