靶向基元-无机纳米花荧光探针的制备及其在农药检测中的应用

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21806051
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    26.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0602.环境分析化学
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Pesticide residues have seriously caused environmental problems, even jeopardized the food safety and human health, attracting significant concern. Aimed to solve the key issues of “lower sensitivity” and “difficulty on point-of-care testing”, development of the portable pesticide sensors with high sensitivity for quantitative detection and on-site monitoring has important scientific significance. Herein, employing nanoclusters, recognition unit and metal ion as precursors, we designed novel recognition unit-inorganic hybrid nanoflowers based on protein assembly technology in the construction of fluorescent sensor for pesticide detection. By combining the specificity of recognition elements and the large surface area as well as the excellent optical properties of nanoflower composite, the developed sensor can meet the urgent requirements of real-time detection and on-site monitoring of pesticide residues with good sensitivity, selectivity, and stability. In addition, the practical sensor based on test-strip platforms were also constructed for real-time, on-site, and visual detection of pesticides, especially in qualitative and semi-quantitative analysis with naked eye. The construction and application of nanoflower material will greatly improve the timeliness and accuracy of pesticide detection, which not only possessed novel analytical strategy for rapid and real-time analysis of pesticide residues, but also provided an effective approach in the development of real-time monitoring and fast screening technology.
农药残留已经严重威胁了环境质量、食品安全以及人类健康,引起了广泛的关注。围绕农药残留精准检测和实时监测的紧迫需求,针对“痕量农药识别灵敏度低”和“农药现场检测难”两个关键科学问题,研制出高灵敏、可便携的农药传感器具有重要的科学意义。本项目提出以金属簇、靶向基元和无机金属盐为构筑单元,应用蛋白质组装技术制备新型靶向基元-无机纳米花荧光复合材料,利用靶向基元的识别作用,结合纳米花的大比表面积和金属簇的光学特性,提升传感器的灵敏度和稳定性,实现复杂环境成分中痕量农药残留的高灵敏和高选择分析检测。进一步借助纸基载体构建现场、快速、便携式检测平台,实现农药残留的可视化定性和半定量分析,构筑面向农药残留检测的实用化传感器。靶向基元-无机纳米花荧光复合材料的构筑和应用不仅为痕量农药残留检测提供新的分析方法和技术手段,更为实时监测和快速筛查技术的发展提供有效借鉴。

结项摘要

农药残留已经威胁到环境质量、食品安全以及人类健康,引起广泛的关注。围绕农药残留精准检测和实时监测的紧迫需求,针对“痕量农药识别灵敏度低”和“农药现场检测难”两个关键问题,研制出高灵敏、可便携的农药传感器具有重要的科学意义。本项目设计构筑了靶向基元-无机纳米花复合材料,结合纳米化学和颗粒表面的分子设计与修饰,构筑高灵敏、可便携的农药荧光传感器。主要发现点和成果如下:(1)提出了通过表面电荷工程和杂原子共掺等策略提高荧光材料的发光效率,提升检测信噪比;进行靶向基元-无机纳米花复合材料的组装研究,通过设计组装单元和调控纳米体系结构,揭示纳米材料与农药分子的相互作用机制,降低传质障碍,提高反应速率,实现“结构增感”和“改性增感”的二级增感策略,协同提高信号放大能力,提升传感器的灵敏度,检测限可低至ng/mL级。(2)应用自组装技术制备靶向基元-无机杂化纳米花,实现生物靶向基元的无创化固定,提升靶向基元的在复杂环境状态下的稳定性,深入探讨了纳米框架对生物酶三维结构的影响规律;将纳米材料在纸基载体或凝胶基质上进行有效固载,提供惰性反应环境,有利于纳米材料和靶向基元的保存。该思路将两种提升检测稳定性的策略融合,有助于推动传感器的现场应用。(3)应用3D打印构筑手机支架模型,联合智能手机替代传统检测系统中的命令输入、数据分析、结果显示等功能模块,采集和转置传感器的颜色输出信息,实现痕量农药(对氧磷、乐果、福美双等)的现场精准定量分析。本项目的研究为环境质量分析和食品安全检测快速化、微型化的实现提供有力支持。上述研究工作取得了多项具有一定创新性和系统性的研究成果,累计发表17篇学术论文,授权5件中国发明专利。

项目成果

期刊论文数量(13)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(0)
专利数量(4)
Construction of multienzyme-hydrogel sensor with smartphone detector for on-site monitoring of organophosphorus pesticide
构建带有智能手机检测器的多酶水凝胶传感器用于有机磷农药现场监测
  • DOI:
    10.1016/j.snb.2020.128922
  • 发表时间:
    2021-01-15
  • 期刊:
    SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL
  • 影响因子:
    8.4
  • 作者:
    Jin, Rui;Wang, Fanyu;Lu, Geyu
  • 通讯作者:
    Lu, Geyu
Protein-Inorganic Hybrid Nanoflower-Rooted Agarose Hydrogel Platform for Point-of-Care Detection of Acetylcholine
用于即时检测乙酰胆碱的蛋白质-无机杂化纳米花根琼脂糖水凝胶平台
  • DOI:
    10.1021/acsami.8b21571
  • 发表时间:
    2019-03-27
  • 期刊:
    ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES
  • 影响因子:
    9.5
  • 作者:
    Kong, Deshuai;Jin, Rui;Lu, Geyu
  • 通讯作者:
    Lu, Geyu
Smartphone-Assisted Robust Sensing Platform for On-Site Quantitation of 2,4-Dichlorophenoxyacetic Acid Using Red Emissive Carbon Dots
智能手机辅助的鲁棒传感平台,使用红色发射碳点对 2,4-二氯苯氧基乙酸进行现场定量
  • DOI:
    10.1021/acs.analchem.0c03275
  • 发表时间:
    2020-09-15
  • 期刊:
    ANALYTICAL CHEMISTRY
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    Su, Dandan;Han, Xiaosong;Lu, Geyu
  • 通讯作者:
    Lu, Geyu
On-site monitoring of thiram via aggregation-induced emission enhancement of gold nanoclusters based on electronic-eye platform
基于电子眼平台的金纳米团簇聚集诱导发射增强福美双现场监测
  • DOI:
    10.1016/j.snb.2019.126641
  • 发表时间:
    2019-10
  • 期刊:
    Sensors and Actuators B: Chemical
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Zhao Xu;Kong Deshuai;Jin Rui;Li Hongxia;Yan Xu;Liu Fangmeng;Sun Peng;Gao Yuan;Lu Geyu
  • 通讯作者:
    Lu Geyu
Lab in hydrogel portable kit: On-site monitoring of oxalate
水凝胶便携式套件实验室:草酸盐现场监测
  • DOI:
    10.1016/j.bios.2020.112457
  • 发表时间:
    2020-11-01
  • 期刊:
    BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
  • 影响因子:
    12.6
  • 作者:
    Jin, Rui;Zhao, Lianjing;Lu, Geyu
  • 通讯作者:
    Lu, Geyu

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

泛素特异性蛋白酶25在颞叶癫痫大鼠颞叶皮质中表达变化的实验研究
  • DOI:
    10.3760/cma.j.cn112050-20191105-00476
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    中华神经外科杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈烨;王玉娇;师忠芳;闫旭;徐立新;董丽萍;孙振荣;袁芳
  • 通讯作者:
    袁芳
萨中地区特高密井网下点坝构型建模与应用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    地球物理学进展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    许家锋;郎俊天;朱宇;闫旭
  • 通讯作者:
    闫旭
磁悬浮轴承转子热弯曲振动特性研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    振动与冲击
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    金超武;董岳;苏浩;徐园平;周瑾;闫旭
  • 通讯作者:
    闫旭
心理因素联动对创业者决策逻辑的影响——一个基于QCA方法的研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    《科学学与科学技术管理》
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    崔连广;闫旭;张玉利
  • 通讯作者:
    张玉利
人参皂甙Rb1调节microRNA-21保护心肌细胞的作用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    生物技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    闫旭;吴红金;袁芳
  • 通讯作者:
    袁芳

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

闫旭的其他基金

用于蔬菜中多种痕量内吸性农药现场并行检测的酶生物传感器阵列研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    56 万元
  • 项目类别:
    面上项目
用于蔬菜中多种痕量内吸性农药现场并行检测的酶生物传感器阵列研究
  • 批准号:
    62171194
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    56.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

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]
      
关闭
close
客服二维码