農藥多殘留上轉發光納米晶技術免疫層析快速檢測

《農藥多殘留上轉發光納米晶技術免疫層析快速檢測》是依託浙江大學，由郭逸蓉擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：農藥多殘留上轉發光納米晶技術免疫層析快速檢測
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：郭逸蓉
• 項目類別：青年科學基金項目

項目摘要

側流免疫層析技術是實現農藥等小分子污染物快速現場檢測的理想手段之一。但常見的膠體金標記免疫試紙法存在靈敏度欠高、檢測結果不夠精確等缺點。為解決上述瓶頸問題，本項目擬利用稀土上轉發光納米晶“低能紅外光激發、高能可見光發射”的獨特光學性質，有效規避生物樣本產生的螢光背景干擾，以實現複雜農產品基質中農藥殘留高靈敏度快速檢測。通過合成不同顆粒尺寸、稀土組分的多種、多色上轉發光納米晶，製備多種類型的納米免疫探針，比較不同競爭型免疫層析反應模式，構建適用於不同特性農藥單殘留和多殘留檢測的上轉發光免疫層析技術平台並闡明共性規律，評價該方法對蔬果等農產品基質干擾的耐受能力。預期研究成果能為環境和食品中痕量化學污染物的快速檢測提供科學依據和技術支撐。

結題摘要

基於抗原-抗體反應的免疫化學分析技術是實現農產品中農藥殘留快速篩查的有效手段之一。近年來，採用各種新型納米顆粒作為標記材料建立高效、高靈敏的側流免疫層析技術研究日趨增多。其中，上轉換納米粒子（upconversion nanoparticles，UCNPs）因其“長波長激發，短波長發射”的獨特發光性質，能有效規避生物樣本自身的背景螢光干擾，已在醫學檢驗、生物診斷等方面得到了廣泛套用。 本項目以常用的新菸鹼類、有機磷類和氰基菊酯類農藥為主要研究對象，將合成的核殼結構UCNPs進行功能化修飾，製備了各類農藥的上轉發光免疫識別探針，比較了小分子競爭型側流免疫層析反應的多種模式；成功研製了適用於分別檢測吡蟲啉等4種新菸鹼類農藥和對硫磷等3種有機磷類農藥的上轉換免疫試紙條，其測定時間為30-40 min, 方法靈敏度IC50值達到3-30 ng/mL，能滿足我國食品中這些農藥最大殘留限量的檢測要求，定量判斷結果與儀器檢測結果一致性達到90％以上，可套用於環境和農產品等複雜基質樣品中農藥多殘留快速篩查；明確了構建出農藥等小分子競爭型上轉免疫層析技術的關鍵是採用高親和力、解離速度慢的農藥抗體與親水性UCNPs形成高活性的免疫探針，並需要選擇合適的人工抗原參與競爭反應，以及根據不同農藥極性特徵來最佳化反應體系參數。此外，以競爭抗原標記的膠體金和吡蟲啉抗體偶聯的UCNPs作為分子識別探針，建立了均相一步法上轉換螢光共振能量轉移免疫分析方法，該方法具有操作簡便、無需洗滌、試劑用量少等優點。 本項目拓展了UCNPs新型標記材料的套用範圍，豐富了農藥免疫分析技術體系，為研究其他農藥等小分子競爭型上轉換免疫檢測方法提供了參考依據，並為探索其他模式的上轉換螢光免疫分析技術奠定了研究基礎。