抗生素被普遍用来治疗和预防各种致病微生物对人畜的感染,然而抗生素的大量使用,严重威胁了生态和人类健康。对环境中抗生素进行快速灵敏的检测有助于监测它们对生态系统和人类健康的危害,并对其进行安全性评估。目前,抗生素残留问题越来越严重,所存在的环境也极其复杂,因此需要研发出具有高选择性和灵敏的检测方法对其进行有效地监控。核酸适配体是一类可以特异性识别靶标物的生物识别元件,通过碱基堆积、氢键、和疏水作用形成三维结构,具有其分子量小、稳定性好、易修饰等优点。本论文以核酸适配体为基础,结合纳米技术构建出三种生物传感器,实现了对四环素(tetracycline)、卡那霉素(kanamycin)、氯霉素(chloramphenicol)三种代表性抗生素进行快速灵敏的检测。本论文的主要研究内容如下:1)以四环素适配体为基础,基于环糊精主客体竞争模式,构建四环素适配体生物传感器首先,将巯基的β-环糊精(SH-β-CD)通过Au-S键固定在金电极上,末端修饰了二茂铁的四环素适配体与SH-β-CD通过主客体识别以直立的形式固定在金电极上,当四环素存在时,适配体由原来的直立状态变为团聚状态,远离电极表面,导致电极氧化还原电流强度减。文中探讨了不同条件对四环素检测的影响,研究表明四环素的最佳检测条件下。该传感器对溶液中的四环素浓度具有良好的线性响应范围为(0.01-100 nM),检测下限可低至0.80 pM,同时具备有良好的特异性、稳定性和重复性。2)以卡那霉素适配体为基础,结合分子印迹技术和纳米技术,构建卡那霉素生物传感器将修饰有壳聚糖-石墨烯-金纳米颗粒(AuNPs)复合材料固定于电极表面,并在其上面形成分子印迹膜,通过分子印迹捕获溶液中的卡那霉素。在Au@Fe3O4复合材料上修饰卡那霉素适配体和巯基-β-环糊精,并将其作为标签分子。二茂铁巯基-β-环糊精和二茂铁结合提供电化学信号,卡那霉素适配体则和捕获在分子印迹膜上的卡那霉素结合,从而实现对其特异性检测。实验结果表明,该传感器在最佳条件下。该传感器对卡那霉素具有较宽的线性响应范围为(10-500nM),检出限为1.87nM。所构建的生物传感器具有稳定性高、选择性强、能准确地检测出不同溶液中的卡那霉素。该分析检测方法为环境污染监控提供了新的手段。3)构建了基于APT/AuNPs/g-C3N4/TiO2的氯霉素光电化学生物传感器采用沉积法将AuNPs与修饰在电极上的g-C3N4/TiO2纳米复合物结合,形成AuNPs/g-C3N4/TiO2三元复合物。随后将巯基化的氯霉素适配体通过Au-S键负载到AuNPs/g-C3N4/TiO2上构建氯霉素的生物传感器。在此条件下,传感器对氯霉素表现出较宽的线性范围(10-600 nM),检测极限为0.75nM(S/N=3)。所构建的生物传感器用于检测环境中氯霉素,具有线性范围宽、灵敏度高、特异性强等优点,为检测环境中氯霉素的残留提供一种有效的检测方法。本论文以适配体为中心识别元件,结合多功能化复合纳米材料相结合,构建了三种电化学适配体生物传感器。研究表明,该技术构建的传感器对目标物质显示出比较宽的检出范围与较低的检出限,同时具有较好的灵敏性、特异性、稳定性和重复性。该研究为污染物的检测提供了提供了新方法与新思路,对环境和食品中污染物的检测具有一定的参考价值。