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食品安全事件的爆发引发了人们对食品安全问题的重视。食品安全检测技术不断更新,成熟、精确的分析技术有气质联用(GC-MS)、液质联用(HPLC-MS),微生物检测等,但我国食品安全检测的需求量较大,且果蔬、海鲜类食品的保质期较短,对检测速度有一定的要求,因此食品安全快速检测方法成为了研究热点,开发新的食品安全快速检测装置有利于解决实验室检测成本高、周期长、即时检测难的问题。在实际生产活动中,为保证农产品及其加工制品经济利益常会使用一些农药或植物激素,甚至为解决种类繁多的病虫害,常会多种农药混合使用,很容易造成农药残留,因此发展更快更好的多种农残的高通量检测技术也逐渐成为关键科学问题。综上所述,农药残留快速检测技术成为了保障食品安全重要的技术支撑,关系国计民生。因此本课题重点研究了双信号微流控印迹纸芯片用于农残快速检测。主要研究内容及结果如下:(1)单通道双信号快速检测纸芯片的优化制备及原理分析本实验从多种纸中筛选出了一种新的纸基(DL42型聚酯纤维膜)来制备双信号快速检测纸芯片。该装置中的双信号是红色碲化镉量子点(CdTe QDs)和黄色荧光染料罗丹明B(RhB),CdTe QDs作为响应信号其荧光强度与模板浓度间存在线性关系,会随着模板浓度增加而产生荧光猝灭,RhB作参比信号对模板浓度变化不敏感。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)等对印迹纸芯片的表征及黄瓜样品加标实验结果显示该双信号微流控印迹纸芯片可实现模板分子的快速、特异性定量检测。另外,对纸基和荧光物质结合原理的研究结果显示两种荧光与该类纸基之间主要存在静电相互作用,而RhB还存在一些氢键和疏水作用力,该研究为深入探索荧光纸芯片检测原理提供了理论研究依据,通过进一步拓展可用于现场快速定量检测果蔬中的农药残留的商业化产品。(2)双通道双信号快速检测纸芯片的制备及多残留同时检测本实验以多种农残同时检测为目标,对快速检测方法进行了初探。首先合成了绿色的碳量子点(CDs)和橙色CdTe QDs两种荧光材料,并对其基本性质进行了测定。然后以新合成的荧光物质作为荧光信号,分别以苯醚甲环唑和代森锰锌为模板,制备CDs印迹纸芯片(CDs MIPs)和CdTe QDs印迹纸芯片(CdTe MIPs),同时对两种印迹纸芯片进行了合成表征和性能测定。结果显示,两种单荧光微流控印迹纸芯片具有良好的热稳定性、荧光稳定性和特异性,构建为双通道双信号微流控装置后可实现混合溶液中苯醚甲环唑和代森锰锌的同时检测,检测限分别为0.18 μg/mL和2 μg/mL,检测时间仅需5 min。而且CDs MIPs和CdTe MIPs可在同一激发波长(360 nm)下实现两种待测物的检测,一次性检测两种农残,提高了检测效率。本研究成功制备了代森锰锌和苯醚甲环唑同时快速定量检测装置,对拓展新型普适快速检测技术与理论提供了有益的探索。