一種紙基可視化分子印跡生物傳感器檢測農(nóng)藥殘留的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)藥殘留定量分析檢測領域，更具體的說是一種基于分子印跡檢測農(nóng)藥殘留的比色生物傳感器的制備，本發(fā)明還涉及采用所述的紙基分子印跡比色傳感器檢測農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留的方法。
【背景技術】
[0002]農(nóng)藥殘留是指農(nóng)藥使用后殘存于環(huán)境、生物體和食品中的農(nóng)藥母體、衍生物、代謝物、降解物和雜質(zhì)的總稱。造成蔬菜農(nóng)藥殘留量超標的主要是一些國家禁止在蔬菜生產(chǎn)中使用的有機磷農(nóng)藥和氨基甲酸酯類農(nóng)藥，如甲胺磷、氧化樂果、甲拌磷、對硫磷、甲基對硫磷等。食用含有大量高毒、劇毒農(nóng)藥殘留引起的食物會導致人、畜急性中毒事故。長期食用農(nóng)藥殘留超標的農(nóng)副產(chǎn)品，雖然不會導致急性中毒，但可能引起人和動物的慢性中毒，導致疾病的發(fā)生，誘發(fā)癌癥，甚至影響到下一代。
[0003]有機磷、氨基甲酸酯和擬除蟲菊酯是目前市場上最主要的3類殺蟲劑，特別是有機磷類殺蟲劑仍在生產(chǎn)上起主導作用，更是菜農(nóng)首選使用的一類殺蟲劑。針對有機磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥，科學工作者在農(nóng)藥殘留快速檢測技術方面做了大量的研究，并取得了較大的進步。
[0004]隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)越來越依賴于農(nóng)藥、抗生素和激素等外源物質(zhì)。我國農(nóng)藥在糧食、蔬菜、水果、茶葉上的用量居高不下，而這些物質(zhì)的不合理使用必將導致農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留超標，影響消費者食用安全，嚴重時會造成消費者致病、發(fā)育不正常，甚至直接導致中毒死亡。農(nóng)藥殘留超標也會影響農(nóng)產(chǎn)品的貿(mào)易。
[0005]控制農(nóng)藥殘留對人體的危害，最為有效的方法之一是加強對食品中農(nóng)藥殘留檢測的力度。當今世界農(nóng)殘的檢測分析向多殘留、快速分析發(fā)展，要保證高通量的檢測方法的準確性，需要有嚴格的農(nóng)藥殘留確證技術。氣相色譜-質(zhì)譜是農(nóng)藥殘留分析最廣泛使用的方法，使用氣相色譜-質(zhì)譜進行農(nóng)殘分析，但是傳統(tǒng)的氣相色譜-質(zhì)譜等農(nóng)藥殘留分析技術檢測成本高、時間長，這就給食品安全監(jiān)管部門對農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后的監(jiān)督工作帶來了許多不便，因此也催生出大量的快速農(nóng)藥殘留的檢測技術，常見的有化學速測法、免疫分析法、酶抑制法和活體檢測法等。但是上述方法一起儀器比較昂貴、操作復雜，同時對外界環(huán)境有很強的依賴性，不利于隨時隨地的現(xiàn)場檢測，限制了其在當前的應用和發(fā)展。因此迫切需要開發(fā)一種特異性強、靈敏度高、速度快、成本低、檢測范圍廣的便攜式分析檢測方法來適應形勢的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于現(xiàn)有技術中存在的上述問題，本發(fā)明所要解決的技術問題是提供了一種操作簡單、檢測速度快、成本低廉、高選擇性的可視化檢測農(nóng)藥殘留的方法。
[0007]為了解決上述技術問題，本發(fā)明是通過構建一種新型的微流控紙芯片結合分子印跡技術來實現(xiàn)的葡萄糖生物傳感器，該分子印跡比色生物傳感器的制備方法為: (1)在計算機上設計微流控紙芯片的疏水蠟批量打印圖案，式樣如附圖1所示，該微流控紙芯片包括二個蠟打印圖案分別為A和B，A用于原位合成分子印跡聚合物，B用于固定3，3’，5，5’-四甲基聯(lián)苯胺；
(2)制備合成鐵酸鋅；
(3)在紙芯片A親水區(qū)域固定上述制備合成鐵酸鋅；
(4)在紙芯片A親水區(qū)域原位光聚合合成分子印跡聚合物；
(5)洗脫分子印跡聚合物模板分子；
(6)在紙芯片B親水區(qū)域固定3，3’，5，5’-四甲基聯(lián)苯胺；
(7)利用在紙芯片A親水區(qū)域原位光聚合合成分子印跡聚合物吸附不同濃度的農(nóng)藥殘留;
(8)如附圖2所示將構建的微流控紙芯片A和B折疊，并用自制夾片夾住微流控紙芯片，然后加入雙氧水溶液引發(fā)反應，通過觀察紙芯片B親水區(qū)域的顏色變化，即可確定農(nóng)藥殘留濃度范圍。
[0008]本發(fā)明所述的紙材料為普通濾紙、吸水紙或者色譜紙。
[0009]本發(fā)明所述微流控紙芯片制備過程如下:在計算機上設計微流控紙芯片的疏水蠟批量打印圖案，式樣如附圖1所示，該微流控紙芯片包括二個蠟打印圖案分別為A和B，A親水區(qū)域用于原位合成分子印跡聚合物，B親水區(qū)域用于固定3，3’，5，5-四甲基聯(lián)苯胺，其中單個單元尺寸范圍為15mm-35mm，親水區(qū)域直徑尺寸范圍為5mm-8mm。
[0010]本發(fā)明所述制備合成鐵酸鋅，包括以下步驟:首先利用ZnCljP NaBH4反應制備合成ZnO ;利用FeCl3、抗壞血酸與上述制備的ZnO混合物與水合肼反應利用水熱法即制備得到鐵酸鋅。
[0011]本發(fā)明所述在紙芯片A親水區(qū)域固定鐵酸鋅，包括以下步驟:將制備的鐵酸鋅浸入到鄰苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯攪拌，使其表面帶正電，然后將上述制備的溶液加入到A親水區(qū)域。
[0012]本發(fā)明所述在紙芯片A親水區(qū)域固定上述制備合成鐵酸鋅包括以下步驟:將10μ L 20 mM的3，3’，5，5’ -四甲基聯(lián)苯胺加入到B親水區(qū)域室溫晾干。
[0013]本發(fā)明所述在紙芯片A親水區(qū)域原位光聚合合成分子印跡聚合物包括以下步驟:按照一定比例將農(nóng)藥殘留模板分子、功能單體、交聯(lián)劑、致孔劑、引發(fā)劑按一定比例混合，N2除氧，滴加到紙芯片A親水區(qū)域，在紫外燈下照射引發(fā)反應，制備分子印跡聚合物。
[0014]本發(fā)明所述洗脫分子印跡聚合物模板分子包括以下步驟:利用洗脫液將分子印跡聚合物模板分子洗脫備用。
[0015]本發(fā)明所述農(nóng)藥殘留測定過程，式樣如附圖2所示，首先將構建的微流控紙芯片Α、B折疊夾住，通過紙芯片B親水區(qū)域加入雙氧水溶液，引發(fā)反應，通過觀察紙芯片B親水區(qū)域的顏色變化即可得到農(nóng)藥殘留的濃度范圍。
[0016]本發(fā)明所述的洗脫劑為乙酸-甲醇。
[0017]本發(fā)明所述的功能單體為丙烯酰胺；交聯(lián)劑為乙二醇二甲基丙烯酸酯；引發(fā)劑為安息香乙醚；致孔劑為乙二睛。
[0018]本發(fā)明的有益效果:
(I)在微流控紙芯片原位合成分子印跡聚合物，極大地縮短了反應時間，極大地提高了生物傳感器的選擇性；
(2)將分子印跡技術引入到微流控紙芯片，降低了檢測成本；
(3)生物燃料電池可以自行產(chǎn)生電信號，無需外加能量激發(fā)反應，擺脫了對能源要求的限制，有利于隨時隨地的現(xiàn)場檢測；
(4)結合比色可以通過肉眼確定農(nóng)藥殘留的濃度范圍，有利于推廣應用。
【附圖說明】
[0019]
下面結合附圖和具體實施方案對本發(fā)明作進一步詳細描述圖1微流控紙芯片的疏水蠟批量打印圖案；
圖2微流控紙芯片折疊示意圖。
【具體實施方式】
[0020]實施例1:血清中葡萄糖的檢測
(1)在計算機上利用AdobeIllustrator CS4軟件設計微流控紙芯片，式樣如附圖1所示，該微流控紙芯片包括二個蠟打印疏水區(qū)域分別為A和B，單個單元大小為15 X 15mm，A親水區(qū)域用于原位合成分子印跡聚合物，B親水區(qū)域用于固定3，3’，5，5’-四甲基聯(lián)苯胺，親水區(qū)域的直徑為6 mm ；
(2)制備合成鐵