In this study, the patulin imprinted and the non-imprinted nanoparticles are synthesized by the two-phase mini emulsion polymerization method and characterized by zeta-size analysis, Fourier transform infrared spectroscopy, and scanning electron microscopy. Afterwards, the patulin imprinted and the non-imprinted nanoparticles are attached on the surface of surface plasmon resonance (SPR) chips. The patulin imprinted and the non-imprinted SPR nanosensors are characterized by using atomic force microscope, ellipsometer, and contact angle measurements. Kinetic studies for patulin detection are carried out in the concentration range of 0.5 nmol – 750 nmol. The limit of detection and the limit of quantification values are obtained as 0.011 nmol and 0.036 nmol, respectively. In all kinetic analysis, the response time is 13 min for equilibration, adsorption, and desorption cycles. The selectivity studies of the patulin imprinted and the non-imprinted SPR nanosensors are determined in the presence of ochratoxin A and aflatoxin B1. In order to demonstrate the applicability, validation studies of the patulin imprinted SPR nanosensor are performed by liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS).

分子印迹聚合物(MIPs)的特异识别功能使其作为传感器的敏感材料具有很大的优势, 分子印迹光纤传感器(OFS-MIPs)具有广阔的应用前景, 已被广泛运用于环境、化学、医学、食品安全等领域。对OFS-MIPs的研究进展进行了综述, 对光纤传感与分子印迹间的耦合方法,OFS-MIPs的应用领域以及其存在的问题进行了探讨, 并对OFS-MIPs的前景进行了展望。

针对毒品探测的需求, 对高灵敏度、高选择性及可工作于液相环境中的传感器进行了研究, 利用分子印迹技术(MIT), 结合薄膜体声波谐振器(FBAR)和微流体(micro fluidics)技术构造了新型传感器。首先, 阐述了用分子印迹技术制作FBAR吸附层材料的原理, 利用分子印迹技术制备了对特定毒品分子具有专一吸附性的印迹材料, 将其作为吸附层涂覆在基于微机电系统(MEMS)及微流体技术的FBAR上。根据压电方程和运动学方程推导出了FBAR压电振子的等效电路及电学端口输入阻抗公式, 构建了以AlN为压电材料的微流体结构FBAR毒品检测传感器模型。对该结构的FBAR传感器进行了理论研究和公式推导, 并在理论模型的基础上进行了仿真实验, 得到了单位面积质量响度达0.8 pg/Hz·cm2的FBAR传感器。得到的实验结果远高于石英晶体微天平这一传统的质量敏感型传感器, 可实现对溶液中毒品分子的快速检测。

以甲基对硫磷为模板分子，分别以甲基丙烯酸、丙烯酰胺和4-乙烯基吡啶为功能单体，合成了三种分子印迹聚合物。利用紫外光谱研究了甲基对硫磷与不同功能单体间作用力的大小，表明4-乙烯基吡啶与甲基对硫磷间的作用力明显强于另外两种单体。红外光谱研究表明4-乙烯基毗啶可以同模板分子的P-O-C和-NO2部位发生反应，并形成稳定的共价化合物，而另外两种单体仅在P-O-C部位与模板分子缔合。此外，由三种分子印迹聚合物的红外光谱图可以看出，在聚合物表面确实存在着可与模板分子相互作用的官能团。