用于果蔬表面有机磷农残原位快速检测的纸基电化学传感体系的构建和检测机理研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31701690
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C2008.食品质量与安全检测
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

The existing rapid detection technologies of pesticide residues can not realize in-situ quantitative detection to meet the actual detection needs and ensure food safety practically. Electrochemical biosensor for pesticide residues is rapid and sensitive, with the potential for achieving in-situ detection. From the perspectives of electrode structure and detection technology, this project plans to innovatively replace traditional base substrate of electrode carrier with paper materials which were widely used in the field of detection recently years and prepare electrode template with a specific shape through paper-based microfluidic technology, to introduce enzymes used for pesticide residues detection based on the existing researches of conductive ink and develop out electrode inks and enzyme ink which can maintain enzyme activity well, have high conductivity, strong surface adhesion ability through the nanomaterials preparation and modification technology, produced paper-based detecting electrode by coating the resultant inks on paper-based template, to improve detection signal of paper-based sensor via utilizing the new electrochemical detection technology that is local redox cycling-based electrochemical detection, so as to achieve the in-situ rapid detection of organophosphorus pesticide residues on fruits and vegetables surface. A low-cost, operable, sensitive and rapid detection system for in-situ pesticide residues detection could be established through the systematic studies on the construction and detection mechanisms of the paper-based electrochemical biosensing system, providing new research ideas and basics for the development on rapid detection of pesticide residues which is applicable to "real-time" testing requirements of agricultural products in China.
现有的农残快速检测技术无法实现原位定量检测,不能满足实际检测需要、切实保障食品安全。农残电化学生物传感器快速灵敏,具有实现原位检测的潜能。本项目拟从传感器的电极结构和检测技术角度出发,创新性地用近年来在检测领域应用广泛的纸材料代替传统基底电极载体,利用纸基微流控技术制备出具有特定形状的电极模版;在现有导电墨水的研究基础上引入农残检测用酶,通过纳米材料制备与修饰技术研发出能够保持酶活性、具有高电导率和强表面粘附力的酶墨水和电极墨水,涂覆于纸基模版制备纸基检测电极;结合新型的基于局部氧化还原的循环电化学检测技术提高纸基传感器的检测信号;从而实现果蔬表面有机磷农残的原位快速检测。通过系统研究纸基农残电化学生物传感体系的构建和检测机理建立一种低成本、可操作性强、灵敏快速的原位农残快速检测系统,为研发适用于我国农产品“现场即时”检测需求的农残快速检测技术提供新的研究思路和研究基础。

结项摘要

现有的农残快速检测技术不能满足实际检测需要、切实保障食品安全。农残电化学生物传感器快速灵敏,具有实现原位检测的潜能。本项目创新性地利用近年来在检测领域应用广泛的纸材料代替传统基底电极载体,将纸基微流控技术中的蜡染法和丝网印刷法有机结合制备出整合了三电极体系的电极模版;在现有导电墨水的研究基础上从提高生物相容性的角度出发,选用具有很高生物相容性的聚乙二醇作为酶墨水的粘合剂,添加具有高度生物相容性的壳聚糖既能增加酶墨水的粘附力也有助于延长酶墨水的保存时间,选用胶体石墨粉作为导电材料来提高酶墨水的导电性,选用木糖醇作为酶墨水中酶的生物相容性稳定剂,制备出具有良好生物相容性和导电性的基质墨水,利用银纳米颗粒偶联修饰乙酰胆碱酯酶,均匀分散于墨水基质中实现农残检测用酶的固定化,通过纳米材料制备与修饰技术研发出能够保持酶活性、具有高电导率和强表面粘附力的酶墨水和电极墨水,涂覆于纸基模版制备出了纸基检测电极;结合灵敏的电化学检测技术实现了果蔬表面有机磷农残的原位快速检测。通过系统研究纸基农残电化学生物传感体系的构建和检测机理建立一种低成本、可操作性强、灵敏快速的原位农残快速检测系统,为研发适用于我国农产品“现场即时”检测需求的农残快速检测技术提供新的研究思路和研究基础。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
Highly sensitive and reproducible non-enzymatic glucose sensor fabricated by drop-casting novel nanocomposite with 3D architecture and tailorable properties prepared in controllable way
通过滴铸新型纳米复合材料制造的高灵敏度和可重复性非酶葡萄糖传感器,具有 3D 结构和以可控方式制备的可定制特性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Talanta
  • 影响因子:
    6.1
  • 作者:
    Min Ma;Taotao Zhe;Yiyue Ma;Zonghan Wang;Qiang Chen;Jianlong Wang
  • 通讯作者:
    Jianlong Wang
Surface engineering of nickel selenide nanosheets array on nickel foam: An integrated anode for glucose sensing
  • DOI:
    10.1016/j.snb.2018.09.075
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Sensors and Actuators B: Chemical
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Min Ma;Wenxin Zhu;Dongyang Zhao;Yiyue Ma;NaHu;Yourui Suo;Jianlong Wang
  • 通讯作者:
    Jianlong Wang

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其他文献

含软弱夹层和均质围岩隧道洞口仰坡动力特性研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    铁道学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    高波;陶双江;周裕;马敏
  • 通讯作者:
    马敏
RAFT聚合制备一种新型的pH敏感胶束
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    广东化工
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    马敏;苑莹芝;张丹;袁建超
  • 通讯作者:
    袁建超
谦卑型领导的自我构念及其认知神经机制
  • DOI:
    10.16471/j.cnki.11-2822/c.2016.13.002
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    中国人力资源开发
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张红川;聂梦捷;孙铃;侯佳伟;于泳红;马敏
  • 通讯作者:
    马敏
胡枝子饲用价值的研究
  • DOI:
    10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2015.19.017
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    饲料研究
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    马敏;宋铁镇;李成云
  • 通讯作者:
    李成云
隧道洞口含软弱夹层仰坡振动台试验研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    岩石力学与工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王帅帅;高波;周裕;马敏
  • 通讯作者:
    马敏

其他文献

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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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