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目的:食品安全事件频频发生,严重威胁人们的饮食安全与身体健康。因此,加强对食品中污染物的检测就显得尤为重要。光子晶体是由不同介质材料周期排列而成的人工晶体,具有“光子禁带”,周期性的结构使其具有独特的结构色,应用于食品安全检测领域,具有响应迅速、无需标记、有望实现可视化检测等优势,是理想的传感材料。据此,为了检测氯霉素,本研究利用分子印迹技术特异性吸附的特点与光子晶体(Photonic Crystals,PCs)的快速响应的特点,将两者结合,构建快速、灵敏的光子晶体传感技术。此外,为了加深对光子晶体传感技术的研究,尝试将其修饰特定的化学基团,并用于对转铁蛋白(transferrin,TRF)的检测。 方法: 1、本研究以氯霉素为模板分子,结合分子印迹技术构建了反蛋白石光子晶体。选择St(o)ber-Fink-Bohn法合成SiO2颗粒,通过调节氨水的使用量以及反应时间得到不同粒径的二氧化硅颗粒。选择合适粒径的SiO2颗粒,采用垂直沉降法通过溶剂蒸发诱导自组装来制备光子晶体。在洗脱模板氯霉素的过程中,对比分析了在不同洗脱时间的情况下,洗脱液对于反蛋白石光子晶体的破坏,优化出最佳洗脱时间。 2、利用苯硼酸可与具有邻位顺式二醇结构的糖类的结合作用,建立了一种蛋白石光子晶体传感技术。采用无皂乳液聚合的方法,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酰胺基苯硼酸(AAPBA)为单体合成了粒径均一的聚合物微球(PMMA-AAPBA,PA),通过垂直沉降法,堆垒出结构呈周期性排列的蛋白石光子晶体。此外,优化了堆垒光子晶体时聚合物微球需要的最优质量分数。研究了单体AAPBA的加入量对光子晶体响应信号的影响。 结果: 1、通过优化条件,反蛋白石光子晶体在检测氯霉素的过程中,反射光谱出现峰强下降。而非印迹光子晶体,由于不含有分子印迹空穴,因此无响应。响应时间在10分钟之内。 2、PA PCs检测TRF过程中反射光谱出现峰强下降并伴随有反射波长的轻微红移,响应时间在15分钟之内,并且峰强下降的强度与TRF浓度呈线性关系,相关系数为0.9995。该方法的最低检出限为10-3ng/mL,具有较高的灵敏度。光子晶体传感材料制备简单,响应迅速,若引入其他技术或识别物质,如适配体、抗体,即可实现对更多目标物的检测,在环境分析、食品安全、临床诊断等领域具有广阔的应用前景。