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生物传感农药残留检测仪器研发技术

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%。

南开大学 2021-04-11