真菌毒素一直是食品安全领域最常见的风险因素之一。真菌毒素具有分布广泛和高毒性等特点,如果混入食物中并被人食用,可造成急性中毒,慢性中毒甚至癌症等严重后果。并且真菌毒素通常会在同一种食物中共存,产生协同或拮抗作用。传统检测方法,如色谱和质谱等,虽然准确灵敏,但其需要庞大昂贵的实验室设备和经过专业培训的操作人员,过程复杂;一些免疫检测法操作简便,但是免疫酶活性不稳定,增大了药品储存成本。所以,如何创建一种便携、快速的方法来检测多种共存真菌毒素,在实际应用中具有重要意义。在本文中,我们建立了一个基于智能手机的真菌毒素检测系统,该系统同时结合了形状编码水凝胶微粒制备技术与智能手机图像处理技术,分别实现了对多种真菌毒素待检物进行编码与即时检测分析的目的。具体工作分为以下几个部分:第一,通过停止流动光刻法合成含有可特异性识别真菌毒素适配体的形状编码水凝胶微粒。第二,选取具有代表性的黄曲霉毒素B1和赭曲霉毒素A为待检物,利用核酸适配体识别技术,对检测真菌毒素的应用进行探讨。第三,通过便携式设备和智能手机上的相机捕获图像,使用自制的应用程序分析图像并立即提供结果。第四,构建了一个超快激光系统,对其在生物学中的应用优势进行验证,并对多光子光刻进行了展望性探究。从实验研究结果可以得出以下结论:首先,制备的水凝胶颗粒性质稳定、编码信号清晰。基于核酸适配体的检测过程简单、快速,总的反应时间不超过1 h 45 min,且检出限达到0.1 ng/m L,严于国家标准。由此可以看出,本方法具有较快的检测速度与较高的灵敏度。其次,检测结果可通过便携式设备被智能手机的相机捕获,然后通过自制的应用程序分析图像并获得结果,图像处理过程不超过10 s。它不仅能解码编码水凝胶代表的毒素信息,还能对毒素浓度进行荧光定量分析。最后,用超快激光替换了传统光刻中使用的紫外光源,成功固化生成了PEG水凝胶材料,证实了多光子光刻的可能性。总之,本文提供了一种快速、便携、高通量的检测解决方案,可用于真菌毒素的实时检测。相信这种基于智能手机的检测平台未来会在食品安全、环境监测和疾病诊断等各个领域发挥其优势,创造出更多的应用途径。