上转换荧光编码磁性微球制备及在真菌毒素检测中的应用

摘要

食品安全是人民生活的根本，真菌毒素是其中的一类主要污染物，具有剧毒，痕量，分布广，种类繁多等特点。目前，真菌毒素现行的检测方法主要是生物鉴定法，免疫分析法（以酶联免疫吸附为主），色谱/质谱分析法(以高效液相色谱法、色谱一质谱联用技术为主)等。但是，以上方法存在检测物质单一、样品前处理复杂、操作繁琐、所需样品用量大、耗时长等缺点，不能很好地满足真菌毒素日常分析的需求。然而，与传统检测技术相比，流式微球技术仅需少量样本即可高通量检测目标物，还具有操作简单、快速，准确度高、检测范围广等优点，可以实现食品中真菌毒素准确、灵敏、快速和高通量的检测。在流式微球术中，用于制备荧光编码微球的荧光物质主要是有机荧光染料和量子点。但是，有机荧光染料和量子点同为短波长光激发的下转换荧光编码材料，常伴有不同程度的背景荧光。而上转换发光纳米粒子采用长波长的近红外光作为激发光源，具有背景信号低、信噪比高的优点，避免了编码信号和检测信号之间的光谱干扰和重叠，能有效提高检测分析的准确性与灵敏度。本研究针对上述问题，构建一种基于上转换荧光编码磁性微球检测谷物中真菌毒素的新方法，具体研究内容如下： （1）采用溶剂热法以NaYF4为基质成功合成了六种不同发光颜色的上转换发光纳米粒子（UCNs）。结果表明，制备的六色UCNs粒径均匀、分散性好，且具有不同的荧光光谱特征。 （2）采用高温自愈封装法，成功地制备了上转换荧光编码磁性微球（UCNMMs）。结果表明，UCNMMs同时具有上转换荧光编码信号和良好的磁响应性能。与下转换荧光编码检测体系相比，UCNMMs检测体系有效避免了编码信号和报告信号之间的荧光干扰。 （3）采用基于UCNMMs的流式微球分析技术，并结合间接竞争免疫原理来检测玉米中的黄曲霉毒素B1和赭曲霉毒素A。结果表明，该方法灵敏度高、准确性好、操作简单，所需样本体积小，且最低检测限均可达10-12 g/mL。 综上所述，本文成功构建出了基于上转换荧光编码磁性微球检测真菌毒素的体系，为多色上转换荧光编码磁性微球应用于食品安全高通量检测领域提供了新的研究思路和基础。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 上转换发光纳米粒子

1.3 荧光编码微球

1.4 本课题的提出及研究内容

第二章 上转换荧光编码磁性微球的制备及性能研究

2.1 引言

2.2 实验原料与仪器

2.2 实验方法

2.3 测试与表征

2.4 结果与讨论

2.5 本章小结

第三章 上转换荧光磁性编码微球在真菌毒素检测中的应用

3.1 引言

3.2 实验原料与仪器

3.3 实验方法

3.4 测试与表征

3.5 结果与讨论

3.6 本章小结

第四章 全文结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢