本项目基于生物传感分析技术，利用纳米增强的多层累积生物酶固定化技术，选择各大类农药残留限量最严格的标准，以有机磷和氨基甲酸脂类农药作为检测的主要目标，创新性地研发出用于农药残留检测的生物传感快速筛查装置及系统。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 农药残留问题是关系到国计民生和环境可持续发展的重大问题，对食品和饮用水安全、生态和环境保护极为重要。本项目基于生物传感分析技术，利用纳米增强的多层累积生物酶固定化技术，选择各大类农药残留限量最严格的标准，以有机磷和氨基甲酸脂类农药作为检测的主要目标，创新性地研发出用于农药残留检测的生物传感快速筛查装置及系统。 项目特色： 基于纳米生物传感器技术，利用农药可抑制生物活性物质的原理，充分发挥复合纳米材料的增效作用，用生物活性物质作为敏感基元。 针对不同检测体系设计出台式农药残留传感检测系统和便携式农药残留传感检测系统。 研发的农药残留检测系统灵敏度高、特异性强、响应速度快，操作简便。 主要技术性能指标： 农药残留最低检测限可达到10-9 mg/kg 检测范围可达到国家制定的79种农药在32种农副产品中的197项农药最高残留限量标准及160种农药在19种作物上的351项推荐性最高残留限量标准。 单个样品检测时间可以控制在2分钟。 技术仪器稳定性强，相对标准偏差满足RSD ≤2%。

全波段显色生物检测仪结合了最新的成像技术、全波段超稳 LED 光源技术、 大视场高分辨率成像技术、智能数据处理技术、云数据采集平台，可以对生物免 疫酶联反应、蛋白质浓度、血糖含量以及 pH 值等以显色为最终现象的生物信息 进行便携式的、高速的、大批量检测。通过超稳定的成像技术、图像处理技术和 发光技术，使用一次成像的方式对大批量生物样本进行瞬时检测，提高对肝炎、 流感、艾滋病等传染性疾病的检测效率和准确率。该项技术同时可应用于肉制品、 乳制品的质量检测，提高对猪病疫情、乳制品菌种群落监控的时效性。

常规食物过敏原检测采用免疫化学原理，不能反映体内真实生物活性(致病活性)，嗜碱性粒细胞激活试验能够检测结合型 sIgE 的生物活性，但需要采集新鲜外周血，不适合批量检测,临床实验室不容易推广。本发明采用嗜碱性粒细胞系(KU812f)为指示细胞，先用待检血清致敏 KU812，再用过敏原激发，采用流式细胞术检测 KU812CD63 的表达，判断食物过敏原sIgE 抗体的生物活性。

一、成果简介 从全球来看，转基因技术及其产业在经历了技术成熟期和产业发展期之后，目前已进入了抢占技术制高点与培育经济增长点为目标的战略机遇期，围绕基因、人才和市场的国际竞争正日趋白热 化。我国虽在大力发展转基因技术，但是我国的转基因农产品的分子检测监测技术体系尚未完善，无法应对国内自主研发产品急需产业化的需求和国外产品进口安全评价和检测监测的需求。鉴于我 国转基因生物分子检测的标准化

可穿戴生物电信号监测允许前所未有的健康监护进入人们的生活，是当下IOT（Internet of Things)处于爆发前夜的一个重要发展分支，与互联网+相结合，将会推动智能医疗的发展，为医疗带来一场革命。 干性和非接触检测技术作为生物电信号可穿戴检测必要技术，均需极高输入阻抗和极高的电路噪声抑制能力，且面临监测距离与噪声之间的矛盾，尚无法满足应用需求。

该研究揭示了共现网络复杂性在维持土壤微生物多样与生态系统多功能性关系方面的重要性，并对不同海拔草地生态系统功能的微生物共现网络调控机制提出了新见解。

项目介绍： 农药残留问题是关系到国计民生和环境可持续发展的重大问题， 当前更成为全社会关注的焦点之一。加强、加快开发食品和饮用水安 全保障技术以及生态和环境监测与预警技术，大幅度提高改善环境、 食品质量的科技支撑能力不仅重要，也极为紧迫。本项目基于生物传 感器分析技术，在前期研究的基础上，利用目前已有的发明专利及取 得的科研成果，重点解决我国食品安全和环境保护中存在的检测、控 制和监测技术难点，创新性研发用于农药残留监测的生物传感快速筛 查装置及系统，并建立示范基地进行推广示范。 本项目基于南开大学分子识别与生物传感实验室在农残检测生 物传感器方面的研究基础和开发经验，综合科研合作院校、研究单位 以及企事业单位在相关技术领域的研发优势，将基础与应用基础研究、 仪器研制、样机生产和应用示范推广有机结合在一起，设计构建性价 比高、操作简便、耐久性强的高性能生物传感检测系列装置以用于农 药残留检测，并进行样机试制（便携式和台式）；与常规农残检测技 术和设备进行对比实验，优化所研发装置的各项性能指标；进一步将该生物传感检测装置用于水体、土壤以及农作物中农药残留量的实际 检测，共同探讨生物传感器在环境污染防治、农药残留污染物监测评 价体系中的应用，真正做到“产学研”相结合，为高新科学技术有效 服务于民生领域起到示范推广作用。 本项目以市场需求为导向，在现有科研成果与专利基础上，以纳 米生物传感器技术为基础的新型农药残留量传感检测器，技术上要求 高度保持生物活性物质的活性，不易脱落，提高电极使用寿命，这对 实现农残生物传感检测有着十分重要的意义。将纳米生物传感器技术 创新性地应用于农药残留量检测领域，在充分发挥纳米生物传感器特 异性强、灵敏度高、一般无需进行样品预处理等技术优势的同时，进 一步将生物活性材料、纳米材料、表面修饰技术等多项最新研究成果 有机结合，弥补了传统检测分析方法的局限与不足，可实现对农残检 测的实时化、动态化、直观化与可视化，在国内外均处于领先水平。 目前国内外研制成功的可实际应用的农药残留传感检测仪器鲜有报 道。 技术优势和特点： 1） 灵敏度高，针对有机磷类和氨基甲酸酯类农药的最低检测限 可达到 10-9 mg/kg，接近常规分析仪器的最低检测限; 2） 检测迅速，2 分钟之内可以完成农残检测，可实现大批量样 品的快速筛查； 3） 特异性好，检测结果不受果蔬中色素、土壤、微尘等杂质的 干扰，检测准确度高；4） 操作简便，一般不需对果蔬样品进行复杂的预处理，可将样 品中待测成分的分离与检测合二为一，使整个检测过程简便迅速，容 易实现自动分析； 5） 成本低廉，台式农药残留传感检测仪器的生产成本远低于大 型分析仪器，便于推广普及； 6） 稳定性好，相对标准偏差 RSD ≤ 2.18%。

完成人简介：樊君，西北大学教授，西北大学化工学院副院长， 陕西省化工过程实验教学示范中心主任，指导博、硕士生研究方向包括反应工程、碳一化工、纳米材料、分离工程、精细化工产品开发研究等。 成果内容：基于量子点的荧光探针分析对推动即时检测（POCT）技术的发展具有十分重要的意义。本项目以制备功能型纳米荧光探针为主，主要包括量子点荧光探针（QDs）和稀土掺杂上转换纳米颗粒（UCNPs），并利用制备的荧光探针实现了对生物活性分子的定量检测。项目设计了基于荧光共振能量传递（FRET）的QDs荧光探针和基于CuMn双掺杂的ZnS QDs比率荧光探针，分别实现了对生物活性分子多巴胺和叶酸的定量检测（图13），结果表明所制备的探针具有较高的选择性和灵敏度，项目成果将为医学检测和POCT技术提供技术支持。   不同反应时间得到的CdTe量子点在紫外灯下的实物图及其吸收和发射光谱 成果优势： 量子点(quantum dots，QDs)是指颗粒半径小于激子波尔尺寸半径的纳米晶粒，属于三维尺度限域的零维纳米材料，其尺寸一般在10nm以下。QDs有许多显著地光学性质：优良的抗光漂白能力； 较宽的吸收光谱；发射光谱窄；较大的斯托克斯位移(Stokes shif)。 成果成熟度：中试阶段。 转化方式：技术转让等。 市场展望：本项目的研究结果对提高疾病诊治水平，推动医学科技前沿发展，形成经济新增长点，带动大健康产业发展等都将具有十分重要的意义。

项目成果/简介:完成人简介：樊君，西北大学教授，西北大学化工学院副院长， 陕西省化工过程实验教学示范中心主任，指导博、硕士生研究方向包括反应工程、碳一化工、纳米材料、分离工程、精细化工产品开发研究等。成果内容：基于量子点的荧光探针分析对推动即时检测（POCT）技术

本发明公开了一种Fe/g‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;修饰阴极沉积型微生物燃料电池及其自驱动光电芬顿降解四环素的应用，属水体污染治理技术领域。所述Fe/g‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;修饰阴极沉积型微生物燃料电池，包括：反应器，所述反应器内设置有阴极区和阳极区，所述阴极区包括水体以及固定于水体液面上的Fe/g‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;修饰碳毡阴极，所述阳极区包括水体沉积物基质和埋置于水体沉积物基质的碳毡阳极，所述Fe/g‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;修饰碳毡阴极和所述碳毡阳极通过连接外加电阻形成闭合电路。本发明与其他技术相比，在自然光照下，无需外加能源与H<subgt;2</subgt;O<subgt;2</subgt;，即可实现光电协同高效降解四环素，结构简单，建造和运行成本低廉，易于管理维护。