农业产品质量安全纳米检测与应用。

化学感测。

它是一种能对多种化学物质敏感并将其浓度转化成电信号的装置，用于检测。由于其快速、灵敏等特点，已广泛应用于环境监测、食品安全及医学诊断[9]。该传感器系统集成了纳米材料，具有较高的灵敏度、较短的探测时间、较好的分析流量。Liao等[10]研究开发了一种高伸缩性ZnO纤维多功能纳米传感器，可同时完成多指标的传感分析。Feng等[11]利用电纺技术制备的Co3O4纳米纤维，利用电纺技术制备的非晶碳/还原氧化石墨烯(rGO)可以对NH3进行选择性检测，灵敏度高，反应速度快(大约20s,50mg/L)，并且可持续4年。

在农产品质量安全监测方面，化学传感装置具有明显的优越性，但农产品样品基质复杂，目标物含量低，需要对其进行选择性识别。分子印迹聚合物(MIP)是一种很好的鉴别材料，结合纳米标记材料可以开发出一系列化学传感器。用CdTe量子点(MIP-CdTeQDs),Huy等[12]建立了一种测定克伦特罗和三聚氰胺这类有害物的传感分析新方法，检测限值120ng/mL。以牛肝及动物肝为试样，以克伦特罗、三聚氰胺含量为92%~97%的方法，对方法进行了可行性评价。其中，MIP-CdTeQDs传感器可方便地再生，以用于后续的样品分析。与此类似，Tang等[13]提出了一种基于MIPs和上转换发光纳米材料(UCP)制备光谱传感器的新策略(见图1)。它们以UCPs(YF3:Yb3+或Er3+)为基础合成MIPs@UCPs上转换发光探针，以分子印迹聚合物(MIPs@UCPs)对目标物进行选择性识别，根据光强变化对目标物进行检测分析，其光强变化范围小于0.12μg/L。Mehrzad-Samarin等[14]报道了一种新的光学纳米传感器，可以在生物样品中检测甲硝唑，合成了石墨烯量子点嵌入二氧化硅分子印迹聚合物(GQDs-embedded-SMIP)。所制备的嵌入SMIP量子点在450nm处有强烈的荧光发射，365nm处激发激发，在甲硝唑作为模板分子存在下猝灭，猝灭效率与其浓度成正比，检测限为0.15μmol/L。

奈米材料的性能及其与靶材的特异性同样可以提高化学感测的稳定性和选择性。近几年，由中国农科院的“饲料质量安全检测与评价”研究组，利用MOFs材料，研制出一系列可再生的新型纳米传感材料。例如，制备了一种高稳定性锆基MOF材料Zr6O4(OH)8(HCOO)2(CPTTA)2(BUT-17)2,(BUT-17)这种MOF材料具有一维六边形通道和富含苯基的孔表面，用来鉴别和感应两种具有代表性的二恶英类化合物：多氯二苯并二恶英(BCDD)和2,3,7,8-四氯二苯并二恶英(TCDD)。以BUT-17为基础，利用二恶英类化合物对BUT-17的荧光猝灭进行了检测，其检测限分别为27μg/L和57μg/L，且有较强的选择性，不受同类化合物的干扰[15]。同样，研究小组也制定了一种传感方法[16]和禁止限药[17]。此外，Qiu等[18]还将硝基苯基引入一种能够形成多孔晶带的三氟分子中，开发出一种具有高灵敏度的新型邻苯二甲酸酯(塑化剂)荧光传感器。本文从单晶分析和理论计算两个方面，证明邻苯二甲酸酯分子可以通过非共价作用扩散到晶带的空穴中，并能有效地抑制硝基苯的旋转，从而提高发射效率。利用这一新的反应机制，邻苯二甲酸酯的荧光检测具有较高的灵敏度，对邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)的检测限值为0.03μg/L，并且该传感器具有快速、可逆开启特性，可用于食品包装材料的在线监测。

近几年来，比色传感器由于其易于判断、易于操作等优点，日益受到重视。金基纳米材料溶液聚集或刻蚀后，在可见光区域表现出不同的颜色和光谱变化。借助AuNMs和AuNMs表面的静电场作用，利用AuNMs的这一特性，实现了对目标分析物的直观感知。这类感测的最大优点是不需要仪器，肉眼可以判断[19]。比色敏传感器在药物和食品安全领域中已广泛应用于病毒[20]、DNA[21]、小分子[22]、金属离子[23]和癌细胞[24]

用来探测物体。Zhou等[25]利用三聚氰胺修饰的纳米金粒(AuNPs)对莱克多巴胺和沙丁胺醇进行了高选择性、高灵敏度的色度检测。该受体通过氢键作用，使金纳米粒聚集在一起，同时AuNPs溶液颜色及光学特性发生了明显的变化，从而可以用肉眼来监控靶体。