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土霉素是一种四环素类广谱抗生素,土霉素和其他四环素类抗生素(四环素、强力霉素、金霉素等)广泛存在于各种畜肉、禽蛋以及牛奶等动物性食品中。土霉素滥用,对食品安全造成严重的威胁。上转换纳米材料是一类稀土元素掺杂的,由红外光或者近红外光激发,能够发射可见光或者紫外光的具有特殊光学性质的纳米材料。上转换纳米材料,具有较大的反斯托克斯位移,可用于生物分析检测,能够有效地避免背景荧光的干扰,提高检测灵敏度。本研究采用高温分解法和溶剂热法制备了稀土元素掺杂的上转换发光纳米材料,将其作为荧光标记物,利用其独特的光学优势结合适配子识别技术、磁分离富集技术和荧光共振能量转移技术,构建了具有高度灵敏性和特异性的土霉素适配子传感器。此外,对上转换纳米材料的多色调节机制进行了初步的探索。具体研究内容如下:首先,采用高温热解法和水热溶剂热法,制备得到了两种不同晶型的上转换纳米材料Na YF4:Yb,Er与Na YF4:Yb,Tm。对制备的纳米材料的形貌及发光特性等进行表征,结果表明制备的上转换纳米材料分散性良好且粒径均一,具有较高的量子产率和发光特性;进一步用反相微乳法对所制备的上转换纳米材料进行二氧化硅包覆,通过调节反应条件,得到了发光性能良好的单核的且硅层厚度均匀的上转换纳米粒子。其次,构建了基于上转换荧光标记和磁分离富集技术的土霉素适配子传感器。将磁性纳米材料修饰上土霉素适配子,得到捕获探针;将上转换纳米材料修饰上适配子互补链,得到显示探针;然后将显示探针和捕获探针杂交,测定土霉素含量。在最优的检测条件下,土霉素浓度在0.05-100 ng/m L范围内,荧光强度与土霉素浓度对数值具有良好的线性关系,回归方程为y=-273.8x+2620.63(R2=0.9969),检测限为0.036 ng/m L。通过实际样品中加标回收实验及特异性分析,证明本法可应用于实际样品的检测。第三,构建了基于上转换荧光共振能量转移的均相体系中直接检测土霉素的适配子传感器。在最优的检测条件下,土霉素浓度在0.1-10 ng/m L范围内,荧光强度比值(I530/I477)与土霉素浓度对数值具有良好的线性关系,回归方程为y=-0.1169x+0.2062(R2=0.9925),检测限为0.054 ng/m L。通过实际样品中加标回收实验及特异性分析,证明本法可应用于实际样品的检测。第四,通过构建核壳结构的上转换纳米材料,对荧光染料包裹的多色上转换复合纳米颗粒的制备进行了初步研究,为同时检测多种四环素类抗生素奠定材料基础。