随着人们生活质量的提高,食品和环境的安全问题越来越为广大消费者所关注,特别是食品和环境中各类污染物的残留更是广大消费者所关注的焦点问题。目前,越来越多的污染物使食品的营养价值和质量降低或对人体产生不同程度的危害。然而,食品和环境样品的基质十分复杂,并且各类污染物的含量极低,一个样品基质中常常同时存在多类污染物,因此检测过程容易受到基质的干扰而出现假阴性结果,使得检测过程面临巨大的挑战。因此,采取有效的检测手段和前处理方法,对复杂基质样品中各类污染物进行高效的分离和富集,从而实现特异性且高灵敏检测是十分必要的。本课题基于适配体对目标分析物的高特异性亲和能力,设计了一系列不同类型的适配体传感器,基于链置换反应将目标物的检测信号转换成荧光或紫外检测信号,微流控芯片检测信号,气相色谱检测信号;从而实现高特异性、高灵敏检测。为了节约传感器的制作成本,保证生物传感器的稳定性,且避免繁琐的标记过程,更好的实现复杂基质样品中目标物的分离检测,本文选择了无标记的适配配体传感器,结合一系列的无酶核酸信号放大策略和搅拌棒萃取机制,构建了三种无标记的适配体传感器,结合荧光,气相色谱,微流控芯片检测仪器,实现了对牛奶、鱼肉及土壤中环境污染物的快速检测。本研究的具体内容如下:1、一种零背景和三重信号放大的荧光适配体传感器用于食品中抗生素的残留检测在这项研究中,我们设计了一种零背景荧光适体传感器,以氯霉素（CAP）为代表分析物,可实现抗生素残留的现场检测。此外,设计了三搅拌棒辅助目标回收系统（TSBTR）,实现了三重信号放大并提高了灵敏度。三搅拌棒包括两种长链DNA修饰的磁性搅拌棒和一种Y型双链DNA探针修饰的金棒。在CAP存在的情况下,靶标会与Y型探针反复发生反应,并将大量长DNA链释放至上清液。随后,将搅拌棒取出并向溶液中添加SYBR荧光染料。该染料可以特异性地插入双链DNA结构中,并产生荧光信号,而处于游离状态时不产生信号。在最优的实验条件下,可实现对CAP从0.001 ng·mL-1到10 ng·mL-1 5个数量级的线性响应范围,检测限为0.033 ng·mL-1。该测定法已成功用于牛奶和鱼肉样品中的CAP检测,且检测结果与ELISA保持一致。该研究中的高选择性和灵敏度归因于零背景信号和三重信号放大策略。此外,由于三重信号放大过程可同时进行,因此检测时间可以缩短到40分钟。该无标记的荧光适配体传感器确保了检测的快速,经济且高效,易于使用,尤其适用于食品安全中的抗生素检测。2、一种基于超支化适配体的磁性搅拌棒涂层的构建,及用于选择性、有效地提取土壤中痕量的多氯联苯为了极大地提高在复杂环境基质样品中（例如:土壤）超痕量多氯联苯（PCBs）的搅拌棒吸附萃取的萃取选择性和效率,关键是制备一些具有高选择性,高吸附能力和可重复使用性的萃取涂层,并且开发一系列绿色,简单的方法来制备涂料也很重要。本研究通过杂交链反应（HCR）,构建了一种基于超支化适配体（HB-Apt）的高效生物活性涂层,然后,将HB-Ap涂附在磁性搅拌棒上,并应用于土壤中PCB72和PCB106的顶空萃取。核壳金磁性颗粒（Fe3O4@AuNPs,简称AuMNPs）被用作固定HB-Apt的基质,搅拌棒上萃取的PCBs可以在乙醇溶液中通过搅拌轻松地洗脱下来,然后在气相色谱-质谱（GC-MS）中进行定量检测。该方法用于在土壤中PCBs的检测,获得了超低的检出限(0.003-0.005 ng·g-1),良好的线性(0.01-500 ng·g-1,R2≥0.994)和重现性（RSD:4.58-6.53%）与普通的适配体涂层相比,HB-Apt涂层不仅具有良好的选择性,而且萃取能力高出10倍,结果可能与该萃取涂层包含更多的适配体片段有关。磁性搅拌棒不仅可用于顶空萃取,且还可促进分离和洗脱。此外,涂料在回收率降至90%以下之前可以循环使用至少60次。这些都表明该测定方法简单、可靠、环境友好;且有望用于检测复杂环境样品中的痕量PCBs。3、基于微流控芯片适配体萃取棒的双模式传感用于同时检测多种食源性致病菌构建快速、低成本、便捷的食源性致病菌检测方法对保障食品安全、预防食物中毒具有重要意义。因此,本研究构建了一种便携式的萃取搅拌棒,用于食源性致病菌的现场快速检测。通过在金棒上修饰四巯基苯硼酸制备成萃取搅拌棒,对样品中存在的弧菌进行非特异性的吸附,随后放入提前制备好的适配体溶液中反应,该适配体溶液由修饰HRP的链酶亲和素与修饰生物素的适配体制备而成;反应后,适配体则会特异性的捕获金棒上的弧菌,从而形成夹心结构。随后,我们把夹心结构的金棒加入TMB进行显示反应,通过颜色来实现弧菌的定性检测;接着我们通过微流控芯片对金棒洗脱后的适配体进行定量检测。本文制备的便携式搅拌棒实现了对弧菌的双模式检测,既能通过颜色的变化实现弧菌现场实时定性检测,微流控芯片中适配体浓度的变化则实现了弧菌的定量检测。该方法开发了一种简单、灵敏的、快速的检测方法,为食源性致病菌的快速实时检测开辟了道路。