基于功能纳米材料及自组装的食品安全检测原理及方法

近年来，食品安全问题已成为全社会焦点所在。开发快速、灵敏、可靠的食品安全检测方法是当前科研人员的重中之重。功能纳米材料及自组装方法和技术已成为化学、生物学和材料学等交叉领域的研究热点，在医药工业、环境监测和食品安全检测等诸多领域有着广阔的应用前景。基于功能纳米材料及自组装的食品安全检测技术的研究及应用，不仅使得检测灵敏度显著提高，检测时间也得以缩短，并且可以实现高通量的实时分析检测。

江南大学的胥传来教授及其课题组成员深入研究了功能性纳米材料可控合成的自组装原理与方法，建立了基于生物识别系统和功能性纳米材料的食品安全检测新原理新方法。在基础免疫研究、生物传感器构建与创新应用，以及取代免疫识别作用的适配体探针构建研究等方面，取得了一系列具有重要意义的研究成果。CN201110272655.0公开了一种二元等离子纳米粒子位点特异性自组装方法。该发明包括金纳米粒子合成，金纳米棒合成，金纳米粒子修饰DNA1，金纳米棒修饰DNA2，DNA复合连接臂的形成，金纳米棒和金纳米粒子组装。CN201210397409.2公开了一种基于聚合酶链式反应的具有旋光特征的金纳米棒自组装材料制备方法。该发明利用DNA互补杂交进行金纳米棒的组装，具有强组装特异性和可控性，而利用PCR过程进行金纳米棒的可控组装具有简单、高效等特点，是传统的DNA扩增技术和现代纳米技术的完美结合，同时也是一种新型的组装策略。CN201210389044.9公开了一种基于有机小分子盐的金纳米棒手性自组装材料制备方法。该发明利用有机小分子盐进行金纳米棒的手性组装，有机小分子盐为产生手性输入和手性介导现象提供了有效的组装试剂。CN201010604925.9公开了一种基于金纳米棒聚合酶链反应自组装的拉曼传感器的制备方法，主要的实施步骤为：金纳米棒的制备，金纳米棒的生长，金纳米棒的定向修饰，PCR组装过程，基于金纳米棒自组装的核酸拉曼传感器的制备。该发明是基于金纳米棒端面-端面自组装的核酸拉曼传感器，这种自组装是基于聚合酶链反应进行的，通过金纳米棒端面的引物定向修饰，应用于PCR体系，经过PCR在金纳米粒子表面的扩增，将金纳米棒进行可控的组装，并用于表面增强拉曼检测核酸的目的。CN201010196970.5公开了一种金纳米粒子比色法快速检测奶粉中三聚氰胺含量的方法，包括：金纳米粒子(AuNPs)的制备、冠醚的衍生化、金纳米粒子偶联冠醚、运用金纳米粒子自组装和分子识别检测三聚氰胺；以及实际样品检测等步骤。该发明制备了一种金纳米粒子的自组装材料，根据金纳米粒子体系的颜色变化，可简单、快速、灵敏地检测奶粉中的三聚氰胺含量，并且大大提高了检测的灵敏度，达到了高通量的目的，为以后的研究、生产、监管等提供了方便。CN201010284685.9公开了一种基于拉曼光谱在金纳米棒端面自组装介导下的检测微囊藻毒素(MC-LR)的方法。该发明以金纳米棒的端面与微囊藻毒素的包被原，以及抗微囊藻毒素的抗体，分别偶联形成金纳米棒的探针，利用合成的金纳米棒探针进行免疫反应，从而因金纳米棒端面的抗原抗体反应形成纳米链，组装形成的纳米链长度的不同使拉曼信号强度不同，通过拉曼信号的变化达到检测MC-LR含量的目的。该发明是在液体环境中反应，不需要清洗步骤，只需要一步反应，简化了反应的条件，减轻了劳动强度，提高了检测的灵敏度。CN201210360287.X公开了一种汞离子的等离子手性适配体传感器的制备方法。主要实施步骤为：金纳米棒的合成，金纳米棒表面定向核酸功能化，利用定向核酸功能化的金纳米棒构建等离子手性适配体传感器，等离子手性适配体传感器的表征，等离子手性适配体传感器的特异性测定，等离子手性适配体传感器的实际样本测定。该发明建立了摩尔椭圆度和汞离子浓度的线性关系，构建简单、灵敏和高特异性的等离子手性适配体传感器，用于检测汞离子的浓度。

功能纳米材料及自组装新技术和新方法的深入研究，为食品安全检测领域提供了新的发展方向，实现了多学科领域的创新突破。