青春榜样
李春花,女,食品科学与工程学院级博士研究生,食品科学专业,师从李忠宏教授。
博士学位论文题目:
功能化金属有机骨架纳米荧光传感器检测动物性食品中的四环素类抗生素残留
获得荣誉:
博士期间曾获校级“优秀研究生”、“优秀共青团员”、“金龙鱼奖学金”、院级“博士研究生论坛一等奖”等荣誉。
发表论文:
在国内外高水平期刊第一作者发表论文6篇,其中中科院大类一区3篇、二区2篇、中文核心1篇,SCI累积影响因子26.78。
研究意义:
动物性食品生产中四环素类抗生素(TCs)的过量使用或滥用会对与遗传信息解码和蛋白质合成有关的重要生物过程造成毁灭性影响,极大的增加了人体感染疾病的风险。传统检测TCs的方法大多过程繁琐,费时且需要昂贵的仪器和训练有素的专业人员。因此,开发廉价、简单、灵活和通用的策略/技术检测TCs对动物性食品的安全控制至关重要。以荧光材料为信号平台的荧光分析法被认为是一种简单、快速、灵敏、易于操作、成本低廉的方法。金属有机骨架(MOFs)材料具有大的比表面积、可裁剪的结构、易于功能化的优异特性使其在抗生素检测中显示出巨大的潜力。然而,MOFs在抗生素残留检测方面仍存在特异性不强、检测灵敏性低和应用范围窄等不足。该博士论文针对动物性食品中典型的TCs(四环素(TET)、多西环素(DOX)、土霉素(OTC)和金霉素(CTC))残留,针对性地设计了4种能够特异性识别TCs的功能化MOFs荧光传感器,实现了动物性食品中TCs残留的灵敏检测,为构建和完善动物性食品安全监管提供了一定的理论和技术支撑。
主要内容及创新点:
(1)通过一步溶剂热法合成了UiO-66-X(X=NH2、OH、COOH、Br和NO2)五种不同官能团功能化的Zr-MOFs荧光传感器,其最低检测限分别为68.6nmol/L(TET)、78.4nmol/L(DOX)和.9nmol/L(OTC),该传感器对鱼肉、鸡肉、猪肉、鸡蛋和牛奶中的TCs残留检测回收率可达95-%。
(2)设计了氨基功能化的二维NH2-MIL-53(Al)荧光传感器,其最低检测限分别为40.36nmol/L(DOX)、26.16nmol/L(TET)和62.05nmol/L(OTC),传感器对常见动物性食品中TCs的检测回收率为85-%,检测结果与HPLC法一致。
(3)将ZIF-8纳米粒子包覆在NH2-MIL-53(Al)纳米片上制备了对TCs有预浓缩效应的ZIF-8/NH2-MIL-53(Al)荧光传感器,其最低检测限分别为(DOX、TET、OTC为1.2μgL-1和CTC为2.2μgL-1),比NH2-MIL-53(Al)传感器至少低约10倍,ZIF-8/NH2-MIL-53(Al)传感器对动物性食品中的TCs检测的回收率为93-%。
(4)调控MOF-on-MOF材料的结构设计了提高富集预浓缩效应的Al-MOF
Mo/Zn-MOF三维分层级纳米荧光传感器,该传感器具有超低检测限(DOX,TET,OTC和CTC的LODs分别为0.56、0.53、0.58和0.86nmol/L,实际食品样品中的TCs检测的回收率为87–%。该研究在设计新型功能化MOFs荧光传感器检测动物源食品中的抗生素残留方面有一定的创新。
导师寄语
动物性食品中的抗生素残留是其安全控制的重要问题,开发简便且具备现场快速检测的技术对保障动物性食品安全生产至关重要。该博士论文针对动物性食品中典型的四环素,针对性地设计了能够特异性识别的功能化金属有机骨架荧光传感器,实现了动物性食品中四环素类残留的特异性灵敏检测,为动物性食品的安全监管提供了一定的理论和技术支撑。表明李春花博士具有坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识,具备独立从事科研工作的能力。
文章来源:研究生院学位管理处
网络编辑:项姚
审核:胡迎坤肖婧婧
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