抗生素检测用纳米纤维基比色传感体系的构建及其质能传递特性研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51603034
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0301.高分子材料制备
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Designing and developing a portable and visual colorimetric detection for antibiotics residues is currently a key issue that urgently needs to be addressed in the fields of food safety and personal health. However, conventional colorimetric materials for antibiotic detection often have the disadvantages of being low in sensitivity and lacking selectivity. The applicant intends to combine polyamide 6 / alginate core - shell nanofibrous membrane with specific nanogold probe to construct a colorimetric sensor system with high sensitivity and excellent selectivity. Herein, this proposal mainly studies the structure generation and evolution of core - shell nanofibers, reveals the influence of liquid properties and processing parameters on the fiber morphology of core - shells, explores the microscopic mechanism of interface weak bonding between fiber membranes and nanogold probe, clarifies the construction criterion for the stable self- assembled nanofibers - nano-gold probe sensing system, studies in depth the nano-coupling mechanism of various physical processes and chemical reactions during the micro / nano mass - energy transfer of antibiotics, reveals the relationship between microscopic nanofibers structure and surface physicochemical properties and antibiotic selective trapping mechanisms, and achieves the national maximum residue limits standard in the lowest detection limit for kanamycin, streptomycin, oxytetracycline, tetracycline in order to meet the urgent needs in the fields of food safety and the personal.
开发便携、可视化的抗生素残留比色检测方法是当前食品安全及医疗卫生领域迫切需要解决的关键问题,然而现有的抗生素比色检测材料普遍存在灵敏度低、选择性差的不足。本项目拟将聚酰胺6/海藻酸核-壳纳米纤维与特异性纳米金探针相结合,自组装构建高灵敏度和高选择性的抗生素检测用比色传感体系。本项目主要研究核-壳纳米纤维形态生成及演变过程,揭示原液特性及加工参数对核-壳纤维介观形貌的影响规律;探索纤维膜与纳米金探针界面间弱键合作用的微观机理,阐明纳米纤维-纳米金探针稳定自组装传感体系的构建准则;研究抗生素微纳质能传递中多种物理过程和化学反应的纳米耦合机制,揭示纳米纤维材料微观结构和表面理化特性对抗生素的选择性俘获规律;实现纳米纤维传感体系对卡那霉素、链霉素、土霉素、四环素的最低检测极限达到国家最大残留量限度的目标,以满足食品安全及医疗卫生领域的迫切需求。

结项摘要

开发便携、可视化的抗生素残留比色检测方法是当前食品安全及医疗卫生领域迫切需要解决的关键问题,然而现有的抗生素比色检测材料普遍存在灵敏度低、选择性差的不足。本项目通过将不同纳米纤维模板材料与金属离子、纳米金适配体探针相结合,自组装构建了一系列高灵敏度和高选择性的抗生素检测用比色传感体系。通过研究复合纳米纤维形态生成及演变过程,揭示原液特性及加工参数对纤维介观形貌的影响规律;探索了纤维膜与纳米金等比色探针界面间弱键合作用的微观机理,阐明了纳米纤维-纳米金探针稳定自组装传感体系的构建准则;研究了抗生素微纳质能传递中多种物理过程和化学反应的纳米耦合机制,揭示了纳米纤维材料微观结构和表面理化特性对抗生素的选择性俘获规律,最终制备了一系列比色试纸条用于抗生素裸眼检测。主要研究进展如下:(1)可控制备出尼龙6/海藻酸核-壳纳米纤维为金属离子吸附提供位点,基于金属离子与四环素、土霉素螯合显色原理完实现了试纸对四环素及土霉素的选择性俘获,裸眼检出限分别可达5μg/kg和2.3µg/Kg;(2)构筑出可固载卡那霉素适配体反向互补链的纳米纤维基固相载体,经由目标物质引发的探针脱固载实现1.2µg/kg的裸眼检出限;(3)设计制备了以纳米纤维为载体、纳米金适配体探针为显色元件的卡那霉素测流层析试剂盒,实现了乳制品中卡那霉素的现场快速检测。本项目所研制的一系列抗生素试纸均具有操作方便、性价比高、易于携带的特性,因而有望在未来推广成为食品中抗生素残留现场检测方法。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(1)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
Aminated polyacrylonitrile nanofibers with immobilized gold-silver core-shell nanoparticles for use in a colorimetric test strip for copper(II)
固定金银核壳纳米粒子的胺化聚丙烯腈纳米纤维用于铜(II)比色测试条
  • DOI:
    10.1007/s00604-018-2938-8
  • 发表时间:
    2018-09-01
  • 期刊:
    MICROCHIMICA ACTA
  • 影响因子:
    5.7
  • 作者:
    Abedalwafa, Mohammed Awad;Li, Yan;Wang, Lu
  • 通讯作者:
    Wang, Lu
Non-enzymatic colorimetric sensor strip based on melamine-functionalized gold nanoparticles assembled on polyamide nanofiber membranes for the detection of metronidazole
基于聚酰胺纳米纤维膜上组装的三聚氰胺功能化金纳米粒子的非酶比色传感器条,用于检测甲硝唑
  • DOI:
    10.1039/c9ay01114e
  • 发表时间:
    2019-08-07
  • 期刊:
    ANALYTICAL METHODS
  • 影响因子:
    3.1
  • 作者:
    Abedalwafa, Mohammed Awad;Li, Yan;Wang, Lu
  • 通讯作者:
    Wang, Lu
Colorimetric sensor arrays for the detection and identification of antibiotics
用于检测和识别抗生素的比色传感器阵列
  • DOI:
    10.1039/c9ay00371a
  • 发表时间:
    2019-06-14
  • 期刊:
    ANALYTICAL METHODS
  • 影响因子:
    3.1
  • 作者:
    Abedalwafa, Mohammed Awad;Li, Yan;Wang, Lu
  • 通讯作者:
    Wang, Lu
Fast-Response and Reusable Oxytetracycline Colorimetric Strips Based on Nickel (II) Ions Immobilized Carboxymethylcellulose/Polyacrylonitrile Nanofibrous Membranes.
基于镍 (II) 离子固定化羧甲基纤维素/聚丙烯腈纳米纤维膜的快速响应且可重复使用的土霉素比色条
  • DOI:
    10.3390/ma11060962
  • 发表时间:
    2018-06-06
  • 期刊:
    Materials (Basel, Switzerland)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Abedalwafa MA;Li Y;Li D;Lv X;Wang L
  • 通讯作者:
    Wang L
Removal and direct visual monitoring of Lead(II) using amino acids functionalized polyacrylonitrile nanofibrous membranes
使用氨基酸功能化聚丙烯腈纳米纤维膜去除和直接目视监测铅(II)
  • DOI:
    10.1016/j.reactfunctpolym.2019.02.009
  • 发表时间:
    2019-05
  • 期刊:
    Reactive and Functional Polymers
  • 影响因子:
    5.1
  • 作者:
    Li Yan;Abedalwafa Mohammed Awad;Ni Chunfang;Sanbhal Noor;Wang Lu
  • 通讯作者:
    Wang Lu

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其他文献

CpG-c41对TLR9信号通路的干扰作用及其机制探究
  • DOI:
    10.13431/j.cnki.immunol.j.20160200
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    免疫学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杨雪姣;刘万成;祝元锋;杨永军;范仕郡;李彦
  • 通讯作者:
    李彦
直齿轮的高精度插齿仿真加工与有限元分析
  • DOI:
    10.16579/j.issn.1001.9669.2021.05.028
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    机械强度
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    汪中厚;何中原;王振飞;杨勇明;李彦
  • 通讯作者:
    李彦
准噶尔盆地东南部降水中δ~(18)O的温度与降水量效应
  • DOI:
    10.13866/j.azr.2016.04.07
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    干旱区研究
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    郑新军;戴岳;周海;吴玉;李彦
  • 通讯作者:
    李彦
一种基于碳足迹分布的机电产品创新设计方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    工程设计学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈娟;李彦;李文强;胡连军
  • 通讯作者:
    胡连军
基于用户需求分类的同步多产品设计方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    计算机集成制造系统
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    聂大安;李彦;马涛;麻广林
  • 通讯作者:
    麻广林

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

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          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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