抹茶作为唯一具备饮、食、妆作用的茶叶种类,已被广泛应用于饮料、烘焙和化工等多种领域,迎来了前所未有的快速发展机遇。目前,我国的抹茶产品在国际贸易中并没有凸显绝对优势,造成这一尴尬局面的主要原因之一是抹茶产品的质量安全问题影响了抹茶在国际市场的竞争。抹茶质量安全现有的检测技术在实际应用中都仍存在检测时间长、操作步骤复杂和检测费用高等局限性。因此,开发更为快速、高灵敏的检测方法对促进我国抹茶产业健康发展具有十分重要的意义。近年来,上转换荧光纳米技术凭借其特殊的发光机理和优异的光化学性质,引起了国内外越来越多科研工作者的兴趣,并在生物监测、材料分析、药物治疗、食品/环境监测等领域得到了广泛应用。基于此,本文主要围绕影响抹茶质量的三大安全因子农药、重金属和致病菌,重点开展基于上转换荧光纳米传感技术的抹茶安全因子的快速高灵敏检测新方法研究,为抹茶主要有害物质残留检测提供新思路。具体研究内容如下:1.抹茶中农残的上转换荧光纳米传感检测方法。针对传统检测方法检测速度慢、操作步骤复杂等问题,以典型农药二嗪磷为检测指标,构建了一种上转换-铜离子-乙酰胆碱酯酶（AChE）混合体系,实现抹茶中二嗪磷的快速检测。当混合体系中存在二嗪磷农药时,AChE的酶活性被抑制,从而削弱了AChE催化底物水解的效率,水解产物硫代胆碱的生成减少后,UCNPs-Cu²⁺纳米组装体形成,上转换荧光被吸收,荧光强度减弱。在最佳的实验条件下,二嗪磷在0.1-50 ng/mL的浓度范围内,荧光猝灭效率与二嗪磷浓度对数值之间具有良好的线性相关性,检测限为0.05 ng/mL。同时,将本实验方法用于抹茶样本的加标回收测试,检测回收率范围为96.4%-102.5%,相对标准偏差在2.1%到3.9%之间,且将该方法与GC-MS方法对二嗪磷的检测结果进行比较,结果表明两种方法无显著性差异。研究表明该方法可用于抹茶中二嗪磷残留的快速检测。2.抹茶中重金属离子的上转换荧光纳米传感检测方法。针对抹茶重金属离子现有检测技术存在的局限性,本研究以重金属铅离子为研究指标,构建了一种上转换-半胱胺-金纳米棒混合体系,实现抹茶中铅离子的快速检测。当混合体系中存在铅离子时,半胱胺与铅离子之间的络合作用将导致上转换纳米颗粒与金纳米棒分离,诱导生物传感器的荧光信号重新激活。最优条件下,铅离子在1-100μM浓度范围内与相对荧光强度之间具有良好的线性关系,检测限为0.5μM。同时,将本实验方法用于抹茶样本的加标回收测试,检测回收率范围为93.99%-102.16%,相对标准偏差在2.4%到7.8%之间,且将该方法与电感耦合等离子体质谱法对铅离子的检测结果进行比较,结果表明两种方法无显著性差异。研究表明该方法可用于实际抹茶中铅离子的检测。3.抹茶中致病菌的上转换荧光纳米传感检测方法。针对抹茶中常用致病菌检测方法存在的局限性,本研究以典型的致病菌大肠杆菌为检测指标,构建了一种上转换-适配体-二硫化钨纳米片混合体系,实现抹茶中大肠杆菌的快速检测。当混合体系中存在大肠杆菌时,特异性的适配体会优先与大肠杆菌结合,适配体的构象发生变化,导致供体分子从二硫化钨纳米片表面解离,生物传感器的荧光信号重新激活。最优条件下,E.coil在85-85×10⁷cfu/mL的浓度范围内,其荧光强度差与浓度对数值之间存在强线性相关性,检测限为17cfu/mL。同时,通过对比本设计方法和平板计数法在实际抹茶样本中的检测结果,进一步证实了所提出的上转换荧光检测方法具有良好的稳定性和准确性。研究表明该技术可有效应用于抹茶中致病菌大肠杆菌的快速高灵敏测定。