農(nóng)藥大量、不合理使用，對食品安全和人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。對農(nóng)藥殘留進(jìn)行現(xiàn)場、快速檢測是監(jiān)控農(nóng)藥合理使用，提高農(nóng)產(chǎn)品安全的有效途徑。傳統(tǒng)的儀器分析方法樣品處理復(fù)雜，儀器需專業(yè)人員維護(hù)，不適于現(xiàn)場快速檢測。基于微陣列電極的生物傳感器農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)具有選擇性好、檢測時間短、靈敏度高、易于微型化等優(yōu)點，是當(dāng)前國內(nèi)外農(nóng)藥殘留快速檢測研究熱點，可實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品現(xiàn)場在線檢測。

本文將微電極和生物傳感技術(shù)相結(jié)合，制備了基于微電極的生物傳感器。研究了不同修飾材料、修飾方法，對微電極生物傳感器性能的影響，并以電化學(xué)阻抗值為響應(yīng)信號，以毒死蜱為模板農(nóng)藥，構(gòu)建了基于微電極的生物傳感器制備方法，并用于蔬菜實際樣品中農(nóng)藥殘留的快速檢測。

具體研究內(nèi)容和研究成果如下:

(1)探索了基于叉指微陣列電極構(gòu)建免疫傳感器用于農(nóng)藥殘留檢測的可行性。通過對抗體在微陣列電極上的固定方法(物理吸附、蛋白A定向固定及對苯二甲硫醇(MTB)/納米金(AuNPs)自組裝和蛋白A協(xié)同定向固定法)進(jìn)行了比較，結(jié)果表明，采用MTB/AuNPs自組裝和蛋白A協(xié)同定向固定法進(jìn)行抗體固定時，可有效保持抗體的活性及增大抗體固定量，使免疫反應(yīng)結(jié)合效率更高。因此，選用此法構(gòu)建了基于微陣列電極的此免疫傳感器，結(jié)果表明，農(nóng)藥濃度在0.05 ng/mL-500 ng/mL范圍內(nèi)，基于叉指微陣列電極的免疫傳感器的阻抗差值變化與濃度之間成良好的相關(guān)關(guān)系，回歸方程:ΔR=382.6+84.545 lgC(ng/mL)，相關(guān)系數(shù)R2=0.97131，最低檢測限為為:0.017 ng/mL。將此傳感器用于生菜、白菜和黃瓜實際樣品檢測，分別研究了三種樣本中三個水平的添加回收率，回收率在81.3-99.7%之間。

(2)創(chuàng)建了一種基于自組裝技術(shù)和蛋白A定向固定法的免疫傳感器，并結(jié)合微流控芯片技術(shù)，用于農(nóng)藥殘留檢測，實現(xiàn)了樣品的自動進(jìn)樣。采用聚二烯基丙二甲基氯化銨(Poly dimethyl diallyl ammonium chloride，PDDA)和納米金(Gold Nanoparticles，AuNPs)進(jìn)行自組裝，將抗體固定到微流控芯片的微通道上，解決了微流控通道易堵塞的問題。在最佳測試條件下，農(nóng)藥濃度在0.5 ng/mL-500 ng/mL范圍內(nèi)，基于微流控芯片的免疫傳感器的阻抗差值變化與濃度之間成良好的相關(guān)關(guān)系，回歸方程:ΔR=163.0+70.000 lgC(ng/mL)，相關(guān)系數(shù)R2=0.97454。將此傳感器用于黃瓜、萵苣和小白菜的實際樣品檢測，分別研究了三種樣本中三個水平的添加回收率，回收率在75.2-96.5%之間。

(3)研究了一種基于叉指微陣列電極結(jié)合適配體制備傳感器的制備方法，并用于蔬菜樣品中農(nóng)藥殘留的快速檢測。采用適配體代替抗體構(gòu)建的基于叉指微陣列電極的傳感器，降低了檢測成本近1倍.。在最佳測試條件下，農(nóng)藥濃度在0.05 ng/mL-500ng/mL范圍內(nèi)，基于叉指微陣列電極的適配體傳感器的阻抗差值變化與濃度之間成良好的相關(guān)關(guān)系，回歸方程:ΔR=84.41+15.219 lgC(ng/mL)，相關(guān)系數(shù)R2=0.95995，最低檢測限為為:0.017 ng/mL。將此傳感器用于小白菜、甘藍(lán)和韭菜的實際樣品檢測，分別研究了三種樣本中三個水平的添加回收率，回收率在77.9-100.2%之間。