膜技术的实验研究 生物传感器结构的设计 实施样品检测分析 设计制作主机编制控制程序 符合要求 试验样机制做 项目实施的条件基础设施条件科研开发力量组织管理体系配套资金筹措 科技合作交流 项目涉及技术领域为生物工程领域，具体为生物检测技术领域，目前的技术手段包括酶联免疫 技术抗原合成技术试剂盒生产技术等，发展方向为生物传感器受体检测以及生物芯片等。

项目技术依托单位有西安交通大学，农业部果品及苗木质量监督检验测试中心郑州，农业 部小麦玉米种子质检中心，涉及高层技术开发人员余位，其中高级工程师人研究员人 教授人博士人，前期发表的论文篇，已通过鉴定的科研成果项，商品化的产品项，公 司共申报四项专利，三项获授权，近期进入商品化的产品项。

依托单位有本项目需要的各种大型 仪器设备。

主要研究人员近几年相关课题完成情况 品化电极的目的。

研制快速农残检测仪在上述技术的基础上，利用电子技术和计算机技术，设计出将电极感应的 电位电流信号直接转化为农残浓度或含量的仪器设备，并尽量使仪器小型化便携化。

技术路电极对被测 目标农药的响应性能，包括电极的响应时间灵敏度下限线性范围及斜率电极的选择性 系数电极寿命等指标。

根据电极的响应特性，确定电极的最佳结构和制作工艺，最终达到生产 出高性能商命长对农残具有高选择性的敏感膜。

选择性电极传感器的制作及测试参考前人的研究结果，选择适宜的基础电极和参比物质， 将敏感膜固定在基础电极表面，制成农残选择性电极传感器。

利用化学电位法测试生物传感器的敏感膜中酶的固定化技术通过对传感器敏感膜材料和增塑剂的种类及浓度的研 究，筛选出最佳的成膜组分选择合适的酶固定剂和技术将乙酰胆碱脂酶固定在支持膜中，制成 具有弹性好响应速度快寿快速实用的 生物传感器探针，建立起种电分析化学的农残快速检测技术，并试验设计出简便实用快速 和价格低廉的符合国家残留检测标准的农药残留快速检测仪器及配套生物传感器元件。

技术关键 和技术应用前景 总体思路和目标 根据电分析化学的基本原理，以前期科研成果和储备技术为基础，参考采用国际国内先进技术， 研究筛选出具有特异性好灵敏度高和寿命长的敏感膜。

在此基础上，研制出灵敏为基础的反应机理，不管是未知农药还是有毒降解产物神经毒剂类对它都可 以发生反应，所以它的检测结果更能反映农产品的安全质量的真实状况。

项目研究开发和产业化发展内容及目标技术关键技术路线研究的重点是前者，它以生物酶作为传感膜的作用分子，对外界毒性物质反应更具有生物 真实性，而传统的大型仪器检测只能检测已知农残含量，对未知农残和有毒降解物无法做出判断。

农残生 物传感器由于是以生物酶多，在世界范围 都处于开发阶段，生物传感器的研究正朝着微型化集成化和有机相化方向发展。

本项目拟开发的检测元件分为两类产品基于生物酶的综合型毒物传感器和以特定有害物为对象的高 选择性传感器。

生物传感器光纤生物传感器等。

检测对象有敌敌畏对硫磷马拉硫磷涕灭威西维因福美 甲麦隆，阿特拉津等。

用于农药残留检测的生物传感器相对医学工业领域起步较晚，可定型出售的产品不 测定生物传感器的分子识别元件有乙酰胆碱酯酶丁酰胆碱酯酶胆碱氧化酶辣根过氧化物酶酸碱 磷酸酯酶乙酰乳酸合成酶对硫磷抗体西马津抗体等。

传感器类型有安培型电极电位型电极压 电乙酰胆碱酯酶薄 膜和电极组成的生物传感器，用于测定有机磷类和氨基甲酸酯类农药残留。

进入年代，农药残留测 定用生物传感器的报道逐渐增多，尤其是年以来，成为优先发展的分析技术。

目前，用于农药残留 研究较多的有和有机磷化学毒气生物 传感器。

在环境保护方面，多数报道是有关生物需氧量的生物传感器。

生物传感器应用于农药残留分析领域始于年最早报道的固定化葡萄糖生物传感器的研究在本领域独领风骚，目 前已成功商业化的生物传感器中大多数是葡萄糖生物传感器。

在临床检测和发酵工业中，生物传感器 水分测定仪乙醇和氧生物传感器的研究也比较多。

在军事方面快速灵敏的要求，将成为农药残留检测领域研究的前沿之。

自从年推出第个酶电极以来，生物传感器已经取得了巨大发展。

由于葡萄糖是极为重 要的分析对象，而且葡萄糖氧化酶性质稳定，使克服了上述方法的缺陷，以生物材料为敏感识别元件，将化学量转化为可测定的物理量 如电流电压光热等来测定的装置，具有灵敏快速简便易于普及推广和适于现场监控等特 点，顺应了当前对检测技术残留分析是色谱法色谱质谱联用法和波谱法，这类方法最突出优点是可以准确定性 定量，但由于仪器大型复杂昂贵，操作烦琐，需液液萃取或固液萃取等前期处理过程，无法现场 使用。

生物传感器克残留分析是色谱法色谱质谱联用法和波谱法，这类方法最突出优点是可以准确定性 定量，但由于仪器大型复杂昂贵，操作烦琐，需液液萃取或固液萃取等前期处理过程，无法现场 使用。

生物传感器克服了上述方法的缺陷，以生物材料为敏感识别元件，将化学量转化为可测定的物理量 如电流电压光热等来测定的装置，具有灵敏快速简便易于普及推广和适于现场监控等特 点，顺应了当前对检测技术快速灵敏的要求，将成为农药残留检测领域研究的前沿之。

自从年推出第个酶电极以来，生物传感器已经取得了巨大发展。

由于葡萄糖是极为重 要的分析对象，而且葡萄糖氧化酶性质稳定，使葡萄糖生物传感器的研究在本领域独领风骚，目 前已成功商业化的生物传感器中大多数是葡萄糖生物传感器。

在临床检测和发酵工业中，生物传感器 水分测定仪乙醇和氧生物传感器的研究也比较多。

在军事方面研究较多的有和有机磷化学毒气生物 传感器。

在环境保护方面，多数报道是有关生物需氧量的生物传感器。

生物传感器应用于农药残留分析领域始于年最早报道的固定化乙酰胆碱酯酶薄 膜和电极组成的生物传感器，用于测定有机磷类和氨基甲酸酯类农药残留。

进入年代，农药残留测 定用生物传感器的报道逐渐增多，尤其是年以来，成为优先发展的分析技术。

目前，用于农药残留 测定生物传感器的分子识别元件有乙酰胆碱酯酶丁酰胆碱酯酶胆碱氧化酶辣根过氧化物酶酸碱 磷酸酯酶乙酰乳酸合成酶对硫磷抗体西马津抗体等。

传感器类型有安培型电极电位型电极压 电生物传感器光纤生物传感器等。

检测对象有敌敌畏对硫磷马拉硫磷涕灭威西维因福美 甲麦隆，阿特拉津等。

用于农药残留检测的生物传感器相对医学工业领域起步较晚，可定型出售的产品不多，在世界范围 都处于开发阶段，生物传感器的研究正朝着微型化集成化和有机相化方向发展。

本项目拟开发的检测元件分为两类产品基于生物酶的综合型毒物传感器和以特定有害物为对象的高 选择性传感器。

研究的重点是前者，它以生物酶作为传感膜的作用分子，对外界毒性物质反应更具有生物 真实性，而传统的大型仪器检测只能检测已知农残含量，对未知农残和有毒降解物无法做出判断。

农残生 物传感器由于是以生物酶为基础的反应机理，不管是未知农药还是有毒降解产物神经毒剂类对它都可 以发生反应，所以它的检测结果更能反映农产品的安全质量的真实状况。

项目研究开发和产业化发展内容及目标技术关键技术路线和技术应用前景 总体思路和目标 根据电分析化学的基本原理，以前期科研成果和储备技术为基础，参考采用国际国内先进技术， 研究筛选出具有特异性好灵敏度高和寿命长的敏感膜。

在此基础上，研制出灵敏快速实用的 生物传感器探针，建立起种电分析化学的农残快速检测技术，并试验设计出简便实用快速 和价格低廉的符合国家残留检测标准的农药残留快速检测仪器及配套生物传感器元件。

技术关键 生物传感器的敏感膜中酶的固定化技术通过对传感器敏感膜材料和增塑剂的种类及浓度的研 究，筛选出最佳的成膜组分选择合适的酶固定剂和技术将乙酰胆碱脂酶固定在支持膜中，制成 具有弹性好响应速度快寿命长对农残具有高选择性的敏感膜。

选择性电极传感器的制作及测试参考前人的研究结果，选择适宜的基础电极和参比物质， 将敏感膜固定在基础电极表面，制成农残选择性电极传感器。

利用化学电位法测试电极对被测 目标农药的响应性能，包括电极的响应时间灵敏度下限线性范围及斜率电极的选择性 系数电极寿命等指标。

根据电极的响应特性，确定电极的最佳结构和制作工艺，最终达到生产 出高性能商品化电极的目的。

研制快速农残检测仪在上述技术的基础上，利用电子技术和计算机技术，设计出将电极感应的 电位电流信号直接转化为农残浓度或含量的仪器设备，并尽量使仪器小型化便携化。

技术路线及主要指标 膜技术的实验研究选用适宜的中性载体与高分子材料和特定的溶剂制成基础敏感膜，按已有技 术制成基础电极。

再选用适宜的经过特定处理的高分子膜片碳纳米管技术制作工作电极膜片， 筛选最佳条件将乙酰丁酰胆碱脂酶固定在该膜片上制成敏感膜，提高电流灵敏度，减小电极 内阻。

并根据最终试验结果不断改进膜内物质的组成和比例。

生物传感器结构的设计采取适宜的方法和结构，将上面制成的敏感膜固定在基础电极上，制成 酶响应电极，将参比电极与酶电极合为体，制成复合式的工作电极，并按照实用的方式不断设 计改进电极的结构，在前期工作的基础上，采用丝网印刷技术制作次性三明治生物传感器。

实施样品检测分析采用上述生物传感器为电极的电化学电流检测法，测定有机磷类农药和氨基 甲酸酯类农药的含量，直接显示底物电流和抑制电流，试验其响应特性，制作工作曲线，计算出 抑制率，为下步仪器设计奠定基础。

设计制作主机编制控制程序该程序包括电位信号的转换，工作曲线的自动校准，农药含量的自 动显示