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1、郑 州 市 科 技 攻 关 计 划项 目 申 报 书项目名称：农药残留生物传感器及快速检测技术研究计划类别：重大 普通 项目领域：工业农业社会发展国际科技合作申请单位： 河南科瑞科技有限公司 （公章）法人代码：协作（合作）单位：（公章）（公章）推荐部门： 郑州市管城区科技局 所在地区： 郑州市管城区 （县市区）申报时间： 2004 年 9 月 5 日郑州市科学技术局制填 报 说 明1、凡申报郑州市科技攻关计划项目须填报郑州市科技攻关计划项目申报书 2、“项目申报书”经推荐部门（市直主管部门或县（市）区科技主管部门）签署意见并盖章后报送。无推荐部门单位须注明承担单位所在地隶属关系。 3、凡申报郑
2、州市重大科技攻关计划项目须按照“郑州市科技攻关计划项目可行性研究报告编制提纲”编写郑州市重大科技攻关计划项目可行性研究报告，同郑州市科技攻关计划项目申报书和附件按申报书、可行性研究报告、其它辅助材料顺序简易装订，一式五份一并报送。申报其他科技项目须一式两份。4、国际科技合作与交流项目申报须填写此申报书，视申报项目类别不同按第3条要求填写、报送。5、所有项目均须报送电子文档一份(word格式)。 6、“项目申报书”和“项目可行性研究报告”的内容必须真实、所附材料齐全，要求项目研究、开发及产业化目标明确，内容重点突出，技术路线清晰，主要技术经济指标科学、合理，阶段目标和年度进展计划明确，实施方案具
3、体，经费预算合理。 7、“项目申报书”和“项目可行性研究报告”中引用的名称、数据等内容均应标明出处，外来语同时用原文和中文表达，外文缩写应注明全称。 8、“项目申报书”中需详细说明的内容可加附页，“项目可行性研究报告”和相关技术文献、证明文件等材料规格统一使用A4纸，打印文字采用4号宋体字。项目概况项目名称农药残留生物传感器及快速检测技术研究预期主要成果形式1、 论文论著 2、研究报告 3、新产品或农业新品种 4、新设备 5、新材料6、新工艺或方法 7、软件 9、其他（ ）经费合计（万元）申请拨款匹配银行贷款自筹其他项目执行期（项目执行期自申报至项目完成，原则不超过二年）95201545152
4、004年 12 月至 200 6年8月 单位概况单位名称河南科瑞科技有限公司单位性质AA、事业型研究单位（未转制） AB、大专院校 AD、群众团体 AE、其它事业单位 BA、科研型企业（转制） BB、国有企业 BC、集体企业 BD、个人独资企业 BE、合伙制企业 BF、股份有限公司 BG、有限责任公司 BH、股份合作制企业 BI、中外合资企业 BJ、中外合作经营企业 BK、外商独资企业 BL、港、澳、台投资企业 BM、其它企业地 址郑州市 商城路257号联 系 人崔学晨电话6250098手机13703868280E-职工总数25技术人员19中高级技术人员15邮政编码450000主要参加人员姓名
5、性别出生年月学历职称（职务）工作单位崔学晨男1958.10大 学高 工河南科瑞科技有限公司徐献军男1960.4硕 士研究员农业部种子质检中心俞 宏男1955.2硕 士研究员农业部果品及苗木质检中心张利群女1961.3大 学高 工河南科瑞科技有限公司陈 刚男1958.9研究生教 授河南科瑞科技有限公司郭立安男1961.6博 士教 授西安交大保赛生物技术公司崔 实男1977.8大 学工程师河南科瑞科技有限公司项目主要研究、开发内容（不超过200个汉字）研制对农药高选择性、特异性的生物传感器元件和便携式农残检测仪，建立农药残留快速检测研发技术平台，在本公司掌握的核心技术基础上，利用新材料、技术和生产
6、工艺，研发出符合国家检测标准的农残速测仪并投入批量生产。申请项目的必要性和依据（说明国家产业、技术政策，国内外相关领域技术发展水平和趋势）国内外发展现状与趋势：我国农业生产持续、稳定增长，农产品供给由长期短缺到总量基本平衡、丰年有余，同时，也付出了资源过渡消费和环境质量日益恶化的沉痛代价。化肥、化学农药、除草剂等农用化学品的长期、大量、不合理使用，对我国农业生态环境和农畜产品的安全生产及人体健康与生命构成了严重威胁。全国每年因农业污染造成的直接经济损失高达160多亿元。20世纪90年代以来，我国蔬菜和水果农药残留引起人畜中毒死亡事件频繁发生。1992年至1996年全国26个省市发生农药中毒事件
7、247349例，死亡24612人，我国每年因农药中毒的人数占世界同类事故中毒人数的50%。据农业部2000年底对我国14个省会城市2110个样品的检测结果，蔬菜中农药超标高达31.1%，其中北京、天津、上海、广州、南宁、昆明等大城市蔬菜农药残留超标率超过50%。有机磷和氨基甲酸脂类农药是我国目前使用量最大的农药，其中大多农药是限量使用在蔬果作物上，有的剧毒农药禁止在蔬菜瓜果上使用。但无论管理条例如何严格，总有人违反规定，滥用农药。由于此类农药易大量残留在蔬果表面，能引起人的神经传导阻碍、神经麻痹及死亡。畜禽产品残留问题的源头来源于饲料，目前在畜牧、水产生产上普遍使用的违禁药物主要为激素类。激素
8、类药物如盐酸克伦特罗，近年来被大量非法添加在饲料中用于促进动物生长、增加蛋白积累、改善饲料利用率。近年来，我国畜禽产品每年因残留而被进口国拒收、扣留、退货、索赔、终止合同、拒绝入关等事件时有发生，给国家带来巨大的经济损失并丢失了国际市场，有损国家形象。缺少快速灵敏准确的检测技术就难以检测农产品污染残留问题，难以消除消费者的心理影响，已成为我国农畜产品贸易和生产发展的重要制约因素。党和国家对农产品安全生产和质量检测技术十分重视，把农产品质量安全作为继人口、资源、环境之后的第四大问题。为提高我国农产品质量特别是蔬、果、茶产品国际竞争力，保障农业生态安全，急需研究建立蔬、果、茶、肉残留快速检测技术，
9、研发小型、便携、适于现场检测快速实用的速测产品，在采收后、上市前应进行农药残留的快速测定，直接对有机磷农药残留是否超标 (有害)量进行检查，以避免因食含高残留农药的蔬果而引起急性中毒，为农产品安全生产与消费提供残留检测的技术支撑。 近10年来，国外蔬果茶等农产品和农田环境中残留检测技术，取得了突飞猛进的发展，主要体现在三个方面：检测能力不断提高，由于高新技术的应用，检测灵敏度越来越高，残留物的超痕量分析水平已达到10-9克；检测速度不断加快，智能化计算机和高性能电子器件与检测器的使用，使检测周期大大缩短；选择性不断提高，高效分离手段、各种化学和生物选择性传感器的使用，使在复杂混合体中直接进行污
10、染物选择性测定成为可能。农产品安全检测技术的发展趋向于高技术化、智能化、速测化、动态化、便携化。目前，蔬菜农药快速检测技术在一些国家已广泛使用。近年来，我国一些省、市的蔬菜的批发市场、蔬菜生产基地和质检部门也采用了速测法检测，其检测原理为光电比色法，使用的仪器有几种型号，但这类仪器检测灵敏度低，有的农药残毒检测达不到国际或国内最低检测限标准，取样量大，需超声提取，恒温反应，检测时间最快也需几十分钟，不利于现场检测和推广普及。近年来，随着生命科学和材料科学的迅速发展，以生物材料为基础的各种生物传感器的开发应用愈来愈受到关注，以此类生物传感器为电极的有机磷农药残余电化学电流检测方法，国内外还有不少
11、研究和报导，但迄今未见有相应的商品仪器问世。国内已有的检测技术和仪器设备重点是对产后农畜产品残留的精确测定，对残留快速检测技术及速测产品的研制起步晚，现有的速测技术不能满足我国农畜产品安全生产监测及广大消费者的需求。农药残留生物传感器发展现状与趋势传统的农药残留分析是色谱法、色谱质谱联用法和波谱法，这类方法最突出优点是可以准确定性、定量，但由于仪器大型、复杂、昂贵，操作烦琐，需液液萃取或固液萃取等前期处理过程，无法现场使用。生物传感器克服了上述方法的缺陷，以生物材料为敏感识别元件，将化学量转化为可测定的物理量（如电流、电压、光、热等）来测定的装置，具有灵敏、快速、简便、易于普及推广和适于现场监
12、控等特点，顺应了当前对检测技术快速灵敏的要求，将成为农药残留检测领域研究的前沿之一。自从1962年Clark推出第一个酶电极以来，生物传感器已经取得了巨大发展。由于葡萄糖是极为重要的分析对象，而且葡萄糖氧化酶（GOD）性质稳定，使葡萄糖生物传感器的研究在本领域独领风骚，目前已成功商业化的生物传感器中大多数是葡萄糖生物传感器。在临床检测和发酵工业中，pH生物传感器、水分测定仪、乙醇和氧生物传感器的研究也比较多。在军事方面研究较多的有TNT和有机磷化学毒气生物传感器。在环境保护方面，多数报道是有关生物需氧量（BOD）H2O2的生物传感器。生物传感器应用于农药残留分析领域始于1985年，Tran-M
13、inh，C.最早报道的固定化乙酰胆碱酯酶薄膜和PH电极组成的生物传感器，用于测定有机磷类和氨基甲酸酯类农药残留。进入90年代，农药残留测定用生物传感器的报道逐渐增多，尤其是1995年以来，成为优先发展的分析技术。目前，用于农药残留测定生物传感器的分子识别元件有：乙酰胆碱酯酶、丁酰胆碱酯酶、胆碱氧化酶、辣根过氧化物酶、酸（碱）磷酸酯酶、乙酰乳酸合成酶、对硫磷抗体、西马津抗体等。传感器类型有：安培型电极、电位型电极、压电生物传感器、光纤生物传感器等。检测对象有：敌敌畏、对硫磷、马拉硫磷、涕灭威、西维因、福美、甲麦隆、2，4-D、阿特拉津等。用于农药残留检测的生物传感器相对医学、工业领域起步较晚，可
14、定型出售的产品不多，在世界范围都处于开发阶段，生物传感器的研究正朝着微型化、集成化和有机相化方向发展。本项目拟开发的检测元件分为两类产品：基于生物酶的综合型毒物传感器和以特定有害物为对象的高选择性传感器。研究的重点是前者，它以生物酶作为传感膜的作用分子，对外界毒性物质反应更具有生物真实性，而传统的大型仪器检测只能检测已知农残含量，对未知农残和有毒降解物无法做出判断。农残生物传感器由于是以生物酶为基础的反应机理，不管是未知农药还是有毒降解产物（神经毒剂类）对它都可以发生反应，所以它的检测结果更能反映农产品的安全质量的真实状况。项目研究开发和产业化发展内容及目标（技术关键、技术路线和技术应用前景）
15、总体思路和目标根据电分析化学的基本原理，以前期科研成果和储备技术为基础，参考采用国际国内先进技术，研究筛选出具有特异性好、灵敏度高和寿命长的敏感膜。在此基础上，研制出灵敏、快速、实用的生物传感器（探针），建立起一种电分析化学的农残快速检测技术，并试验设计出简便、实用、快速和价格低廉的符合国家残留检测标准的农药残留快速检测仪器及配套生物传感器元件。技术关键1 生物传感器的敏感膜中酶的固定化技术：通过对传感器敏感膜材料和增塑剂的种类及浓度的研究，筛选出最佳的成膜组分；选择合适的酶固定剂和技术将乙酰胆碱脂酶固定在支持膜中，制成具有弹性好、响应速度快、寿命长对农残具有高选择性的敏感膜。 2选择性电极（传感器）的制作及测试：参考前人的研究结果，选择适宜的基础电极和参比物
