真菌毒素是由曲霉属、胞霉属、青霉属等产生的具有较强的生物毒性的次生代谢产物,严重威胁食品安全、饲料安全和人类生命健康。目前真菌毒素的检测方法虽然可以实现对真菌毒素的灵敏检测,但存在着检测时间长、仪器复杂昂贵、步骤繁多、易受干扰、靶标不匹配等问题。开发一种简便、高灵敏的真菌毒素检测方法显得尤为重要。纳米孔单分子技术是一种基于细胞膜离子通道的检测技术,可以实现目标物的超灵敏检测,为真菌毒素检测提供了一种新型检测模式。本研究自主设计了集成化、高带宽、低噪音的纳米孔微弱电流放大装置,降低了检测成本并提高了纳米孔仪器的可移植性,能够实现便携性单分子分析。基于该装置,本文从单分子水平实现了对赭曲霉毒素A（OTA）、黄曲霉毒素B1（AFB1）和玉米赤霉烯酮（ZEN）的灵敏检测。具体的研究内容如下:一、选用α-溶血素蛋白质（α-HL）纳米孔作为单分子分析元件,利用纳米孔的限域效应,探究OTA核酸适配体在纳米孔中的滞留时间、电流阻塞振幅、穿孔行为轨迹等特征。通过对比加入OTA前后的信号特征变化,得出OTA与核酸适配体在纳米孔内相互作用解离速率常数,并探究了盐溶液、施加电压、适配体序列、二价金属离子浓度对这种相互作用的影响机制。研究表明,使用 1 mol/LNaCl,50 mmol/L KCl,10 mmol/L Tris-HCl,pH 8.5作为基础缓冲液,施加-160 mV电压,使用适配体A2,电解缓冲液的镁离子浓度为50 mmol/L时,适配体/OTA复合物产生出不同于适配体的特征性信号频率最高,复合物的结构最稳定。二、提出了一种基于链霉亲和素磁珠固定适配体的α-HL纳米孔检测OTA的信号转换策略。将末端修饰有生物素的适配体与作为探针的互补链进行杂交,再将其固定在含链霉亲和素的磁珠表面。样品中存在的OTA会导致探针单链DNA（ssDNA）从链霉亲和素磁珠中释放出来,进而产生纳米孔电流堵塞信号。通过优化盐溶液、施加电压、探针序列等因素,构建一种基于纳米孔的OTA超灵敏传感器。结果表明,在2 × 101～2 × 103 pmol/L范围内,探针ssDNA的信号频率与OTA浓度呈线性关系。与其他方法相比,该传感器能够实现OTA的超灵敏检测,检测限低至1.697 pmol/L。三、构建基于适配体和主客体相互作用的纳米孔生物传感器,用于同时检测AFB1和ZEN。为了区分不同探针ssDNA的穿孔信号,在探针ssDNA的末端修饰有二茂铁分子。利用二茂铁与主体分子葫芦脲、环糊精的相互作用强度差别,实现两种探针ssDNA的同时检测。当AFB1和ZEN存在时,可以分别释放不同的探针ssDNA。通过对特征性信号的频率进行分析,可以实现AFB1和ZEN的定量。在1 × 10-2～1 × 101 nmol/L范围内,特征性信号频率与AFB1浓度表现出了一定的线性关系,检测限为7.835 pmol/L。在1 × 10-1 × 102 nmol/L范围内,特征性信号频率与ZEN浓度表现出了一定的线性关系,检测限为0.562 pmol/L。