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免疫层析法（Immunochromatographic assay,ICA）是一种常用的分析检测技术,因其经济、快速、简便、无需复杂设备和专业操作人员的优势,已广泛应用于各检测领域。一直以来,标记物的筛选都是免疫层析技术研究的热点。近年来,本实验室在纳米材料领域也有相关研究。本研究通过对彩色二氧化硅纳米颗粒制备方法的改进,自主研究出单分散核壳型多颜色二氧化硅纳米颗粒（core-shell colored silica nanoparticles,core-shell colored SiNPs）,并首次尝试将其作为免疫层析标记物,以大肠杆菌 O157:H7（Escherichia coli O157:H7,E.coli 0157:H7）和盐酸克伦特罗（Clebuterol,CLE）为研究模型,构建了以core-shell colored SiNPs为标记物的两种免疫层析检测系统,有较好的检测效果。本论文进行了下列几部分研究:1.单分散core-shell colored SiNPs制备方法的改进研究反相微乳液法是一步合成colored SiNPs的有效方法,该方法合成过程简单,但有机试剂的大量使用导致其既不经济也不环保。因此,本研究欲改进得到一种更加环保和经济的制备方法合成core-shell colored SiNPs。先利用St（?）ber法合成SiNPs,然后在纯水中将3-[2-（2-氨基乙基氨基）乙基氨基]丙基-三甲氧基硅烷（3-[2-（2-aminoethylamino）ethylamino]propyl-trimethoxysilane,3APTMS）和有机活性染料同时修饰到SiNPs表面制备colored SiNPs。本研究以活性翠兰KNG为模型染料制备蓝色二氧化硅纳米颗粒（blue SiNPs）,并优化3APTMS和染料的剂量对blue SiNPs分散性和染料偶联率的影响。为防止染料从粒子表面脱落,并重新赋予blue SiNPs表面二氧化硅的优良属性,在blue SiNPs表面包覆一层硅壳合成core-shell blue SiNPs。通过一系列扫描电镜（SEM）和水动力直径测试证明,在优化条件下,用分步法制备的core-shell blue SiNPs球形规则、粒径均一、分散性好,且制备过程环保、经济。通过引入不同颜色有机活性染料,合成了另外6种不同颜色的core-shell colored SiNPs,表明该方法具有良好的普遍适用性。2.基于核壳型红色二氧化硅纳米颗粒的免疫层析双抗体夹心法快速检测E.coli O157:H7本研究旨在构建一种基于核壳型红色二氧化硅纳米颗粒（core-shell red SiNPs）为标记物,并以E.coli O157:H7为模型的致病菌免疫层析双抗体夹心法。以活性大红3G为染色剂制备红色二氧化硅纳米颗粒,在对其进行硅壳包覆的St（?）ber体系中引入羧基乙基三醇钠盐,直接在core-shell red SiNPs表面修饰羧基用于偶联抗体;通过碳二亚胺化学法在core-shell red SiNPs表面固定鼠抗E.coli O157:H7的单克隆标记抗体（mAb1）制备免疫探针;通过SEM、Zeta电位、BCA蛋白分析试剂盒、水动力直径测定以及免疫层析C线捕获法对core-shell red SiNPs的形貌和大小、表面电荷和抗体修饰结果进行表征;将鼠抗E.coli O157:H7单克隆捕获抗体（mAb2,1.2 mg/mL）和羊抗鼠IgG（1.0 mg/mL）分别包被至硝酸纤维素膜（NC膜）的检测线（T线）和质控线（C线）;预先混合致病菌样品和core-shell red SiNPs-mAb1,将生成的菌和免疫探针的复合物一起滴至试纸条的加样孔,在T线与mAb2形成“三明治”夹心结构,实现对E.coli O157:H7的快速检测。在优化条件下,对PBS中E.coli O157:H7的检测灵敏度为4.5×105 CFU/mL,对鲜奶和猪肉两种加标样品中E.coli O157:H7的检测灵敏度均为4.5×106 CFU/mL;用该方法检测另外6种细菌,通过肉眼观测无交叉反应,具有良好的特异性。因此,一种新型的core-shell red SiNPs-ICA检测技术构建起来,并实现了对E.coli O157:H7的检测。3.基于核壳型紫色二氧化硅纳米颗粒的免疫层析竞争抑制法快速检测CLE为验证前述构建的新型core-shell red SiNPs-ICA检测方法的扩展适用性,以活性紫为染色剂,采用前述分步法制备核壳型紫色二氧化硅纳米颗粒（core-shell purple SiNPs）为免疫层析标记物,采用竞争抑制法对CLE进行一步快速检测。在core-shell purple SiNPs表面固定上鼠抗CLE的单克隆抗体（Anti CLE mAb）制备免疫探针;通过SEM、Zeta电位、BCA蛋白分析试剂盒、水动力直径测定以及免疫层析C线捕获法对core-shell purple SiNPs的形貌和大小、表面电荷和抗体修饰结果进行表征;将CLE-BSA人工合成抗原（0.8mg/mL）包被至NC膜的T线上,羊抗鼠IgG（1.0mg/mL）包被至NC膜的C线上,将免疫探针喷至结合垫。样品中的CLE标准品与T线上的CLE-BSA 竞争结合 core-shell purple SiNPs 上的 Anti CLE mAb,与阴性样品试纸条的T线上紫色的深浅进行对比,来判定对CLE的检测结果。基于core-shell purple SiNPs的试纸条对PBS、猪尿液和猪肉中不同浓度的CLE标准品进行检测,其肉眼可见的灵敏度分别达到3 ng/mL、6 ng/mL、5 ng/mL。基于此标记物制备的试纸条与另外4种相似结构的小分子标准品无交叉反应,具有良好的特异性。因此一种新型的core-shell purple SiNPs-ICA检测系统构建起来,并实现了对CLE的快速检测。通过以上研究表明,分步法制备core-shell colored SiNPs经济环保,粒子颜色鲜艳、表面易于修饰且生物兼容性强。经两种不同原理检测方法的验证,core-shell colored SiNPs能作为免疫层析标记探针,用于食源性致病菌和小分子药物CLE的快速检测,为后续多种目标物的检测提供了良好的研究基础。