新荧光探针的构建及农药残留从土壤向植物迁移与传导的原位分析方法研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21275056
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    83.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0403.谱学方法与理论
  • 结题年份:
    2016
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2016-12-31

项目摘要

The issue of soil pesticide residues exceeding the standards relates to sustainable development of human. The study of pesticide residues migration and transit mechanism from soil to plant can build up a theoretical basis and provide research methods for the remediation of contaminated soils. But lacking feasible methods of analysis is the key technical problem. This project select parathion and chlorfenson on behalf of pesticide residues for in situ analysis of their migration and transit from soil to cabbage. Firstly, design quantum dots immune probe with high sensitivity and good selectivity by coupling pesticides antibody and quantum dots with tunable wavelength and high luminous efficiency. In parallel with the special equipments will be designed for in situ labeling pesticide residues in non-integrated samples of soil and plant. To establish a quantitative relationship between luminescence intensity and pesticide residue content, use laser scanning confocal microscopy to observe distribution and trajectory of pesticide residues in plant rhizospheres and to study the interface processes of rhizospheres, transit and conduction mechanism of pesticide residues in plants. Eventually, competitive migration of multiple pesticide residues in the rhizospheres and the difference pesticide residues in vegetative organs were determined simultaneously with multicolor quantum dots. Establishing situ analysis of the trace organic compounds migration in non-integrated complex samples is the development of analytical chemistry from the study of material composition and structure to the in-depth study of composition, content, spatial and temporal distribution of substance in different state and evolution process, this is a very significant project.
土壤中农残超标问题关系到人类的可持续发展。对土壤中农残向植物迁移、传导机理进行研究,可为污染土壤的修复提供理论基础和研究方法。但上述研究的关键技术问题是缺乏可行的分析方法。本项目选择对硫磷,杀螨酯为农残代表,研究其在土壤-白菜中的迁移和传导的原位分析方法。设计将光谱可调谐的高发光效率的量子点与农药免疫抗体偶联,构建新型的量子点免疫探针;设计专用装置使探针能原位标记土壤-植物非一体样品中的农残;用激光共聚焦显微镜观察根际、植物器官中的农残分布及轨迹,研究农残在根际的界面过程、转化机制及在植物中的传导机理,建立发光强度和农残含量可视化定量关系;用不同波长的探针研究多种农残在根际的竞争迁移,不经分离同时测定植物器官中不同农残。建立非一体复杂样品中微量有机物迁移的原位分析方法,是分析化学从研究物质的组成和结构,向研究物质在不同状态和演变过程中成分、含量和时空分布的发展和深入,是一项有意义的工作。

结项摘要

农药残留对食品及生态的危害已受到各国政府和民众前所未有的关注,建立农残迁移的原位分析及快速可视化检测方法无疑是一项有意义的工作。原位分析方法的核心问题是发光探针,本项目设计构建了具有不同识别功能的五类荧光探针。探针的识别元件分别有抗体、适配体、植物激素及环糊精,探针的发光元件分别是碳点、聚合物点、Mn掺杂ZnS、N掺杂的GQDs、CdSe、CdTe、CdTeMn、C3N4,纳米银。通过偶联等方法将识别元件和发光元件结合制备探针,用多种手段对其进行表征,并将探针应用于农药残留等分析物的原位成像及定量检测中。.取得的主要结果如下:(1) 建立了免疫荧光探针lgG-CDs原位检测白菜幼苗根部中草甘膦残留的方法;lgG-CDs与草甘膦结合后,利用Fe3O4-GLY结合过量的探针lgG-CDs,经磁铁分离后,溶液中lgG-CDs的荧光强度与草甘膦浓度的对数成线性关系,线性方程为F-F0=2099+1022 lgC (C: μg/mL),线性范围为0.01~80 μg/mL,检出限为8 ng/mL。(2) 建立了免疫荧光探针PDs-Ab直接应用于苹果上亚胺硫磷农残的原位可视化半定量分析;在聚二甲基硅氧烷( PDMS)片表面逐层组装亚胺硫磷及探针,PDMS上探针的荧光强度与亚胺硫磷浓度呈良好的线性关系,线性方程为:F=26.88 C-21.84 (C: ng/L),检出限为0.36 ng/L。(3)基于碳纳米管能猝灭ZnS:Mn-Aptamer探针的荧光,当啶虫脒存在时荧光重新恢复,由此建立了“turn-on”型传感器对白菜幼苗根部及白菜叶面啶虫脒残留的原位成像分析方法。该成像方法无需洗涤,过量试剂不产生荧光背景干扰。在0-150 nmol/L范围内,F/F0与啶虫脒的浓度呈良好线性关系,线性回归方程为F/F0=1.101+0.03122C (C: nM),检出限为0.7 nM。.本项目设计的探针其发光元件由传统的含重金属的CdTe量子点等转为无毒的纳米材料如ZnS:Mn、碳点、聚合物点等,探针的识别元件由抗体、适配体等不同识元件构成。构建的探针荧光性能优良,对目标物选择性好。同时通过磁性分离、吸附富集、开关型荧光等策略大大提高了分析方法的灵敏度。

项目成果

期刊论文数量(14)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(3)
专利数量(0)
Turn-on sensor for quantification and imaging of acetamiprid residues based on quantum dots functionalized with aptamer
基于适体功能化量子点的启动传感器,用于啶虫脒残留物的定量和成像
  • DOI:
    10.1016/j.snb.2016.01.114
  • 发表时间:
    2016-06
  • 期刊:
    Sensors and Actuators B-Chemical
  • 影响因子:
    8.4
  • 作者:
    Yu, Ying;Li, Ruoying;Cao, Yujuan;Guo, Manli
  • 通讯作者:
    Guo, Manli
Voltammetric determination of nonylphenol using a glassy carbon electrode modified with a nanocomposite consisting of CTAB, Fe3O4 nanoparticles and reduced graphene oxide
使用由 CTAB、Fe3O4 纳米颗粒和还原氧化石墨烯组成的纳米复合材料修饰的玻碳电极伏安法测定壬基酚
  • DOI:
    10.1007/s00604-016-2047-5
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Microchimica Acta
  • 影响因子:
    5.7
  • 作者:
    Zou Jing;Guo Manli;Feng Yanlong;Yang Mei;Cao Yujuan;Zhu Debin;Yu Ying
  • 通讯作者:
    Yu Ying
Visualization and quantification of Hg2+ based on anti-aggregation of label-free gold nanoparticles in the presence of 2-mercaptobenzothiazole
基于 2-巯基苯并噻唑存在下无标记金纳米颗粒的抗聚集作用的 Hg2 可视化和定量
  • DOI:
    10.1016/j.snb.2016.04.071
  • 发表时间:
    2016-10-05
  • 期刊:
    SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL
  • 影响因子:
    8.4
  • 作者:
    Jin, Weiwei;Huang, Pengcheng;Wu, Fangying
  • 通讯作者:
    Wu, Fangying
Encapsulating quantum dots with amino functionalized mesoporous hollow silica microspheres for the sensitive analysis of formaldehyde in seafood
用氨基功能化介孔空心二氧化硅微球封装量子点用于海鲜中甲醛的灵敏分析
  • DOI:
    10.1039/c6ay00138f
  • 发表时间:
    2016-01-01
  • 期刊:
    ANALYTICAL METHODS
  • 影响因子:
    3.1
  • 作者:
    Cao, Yujuan;Wu, Wei;Yu, Ying
  • 通讯作者:
    Yu, Ying
A Highly Selective and Sensitive Fluorescence Detection Method of Glyphosate Based on an Immune Reaction Strategy of Carbon Dot Labeled Antibody and Antigen Magnetic Beads
基于碳点标记抗体和抗原磁珠免疫反应策略的草甘膦高选择性、高灵敏荧光检测方法
  • DOI:
    10.1021/acs.jafc.6b01088
  • 发表时间:
    2016-08-03
  • 期刊:
    JOURNAL OF AGRICULTURAL AND FOOD CHEMISTRY
  • 影响因子:
    6.1
  • 作者:
    Wang, Duo;Lin, Bixia;Yu, Ying
  • 通讯作者:
    Yu, Ying

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其他文献

奶源大肠杆菌的分离鉴定及耐药性分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张鹏飞;王婷;钟楠;赵春花;杨飞;安晶;王晓;俞英;王新
  • 通讯作者:
    王新
硫代水杨酸修饰的CdSe/ZnS纳米晶的合成及应用研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    华南师范大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    俞英;陈帼敏;刘婧文
  • 通讯作者:
    刘婧文
基于GWAS后分析策略研究TRAPPC9基因对奶牛产奶性状的遗传效应
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    畜牧兽医学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张胜利;张勤;张沅;俞英
  • 通讯作者:
    俞英
ITGB5和MUC13基因在产肠毒素大肠杆菌抗性和易感大白仔猪间的差异表达分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    中国畜牧杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    徐庆磊;Serafino M. A. Augustino;米思远;王雅春;黄锡霞;张勤;俞英
  • 通讯作者:
    俞英
TRAPPC9基因对奶牛金葡菌乳房炎抗性性状的遗传效应
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    畜牧兽医学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘超;王新;王雅春;俞英
  • 通讯作者:
    俞英

其他文献

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俞英的其他基金

基于信号协同放大策略的纳米探针荧光成像及传感的分析新方法研究
  • 批准号:
    21575043
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    65.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于量子点发光探针研究抗逆植物激素细胞信号转导
  • 批准号:
    20975041
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    35.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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