氨基糖苷类抗生素(Aminoglycoside antibiotics,AAs)分子结构是氨基糖与氨基环醇通过氧桥连接而成的苷类化合物,包括卡那霉素、新霉素、庆大霉素等。因其成本低、高效、广谱等特点,在奶牛养殖中应用较常见。通常采用多种AAs协同治疗奶牛的乳腺炎等疾病,因而一种牛奶中检测出多种抗生素超标现象时有发生,严重影响食用者的身体健康。为保障公共健康,避免滥用药物,及时准确地检测出牛奶中的抗生素残留是保障食品安全的重要环节。若单一检测,样本量大,复杂耗时,建立针对同一类抗生素的同步检测方法,可以减少样本量,实现样品的快速高效检测。基于适配体的传感分析方法成为AAs同步检测的重要手段,而适配体传感器多残留检测方法的突破有赖于获得抗生素广谱适配体,其特性决定着分析检测的灵敏度和准确性。因此,本论文具体研究内容及其结果如下:以卡那霉素、新霉素和庆大霉素为混合靶标,采用非固定化氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)-SELEX方法筛选AAs广谱适配体。筛选过程中靶标处于游离状态,GO能够通过π-VE-822π共轭作用吸附未与靶标结合的ssDNA。经过12轮的筛选,然后克隆测序、序列分析和亲和力测定,得到最佳的适配体初步序列AAs 03,对新霉素、庆大霉素和卡那霉素的解离常数(Dissociation constant,Kd)分别为219.69 nM、244.86 nM和312.46 nM。进一步分析了适配体AAs 03的广谱性和特异性,发现适配体AAs 03可识别链霉素、妥布霉素等AAs,Kd值为285.57～322.47 nM,具有良好的广谱性,而对四环素、氯霉素等其他类抗生素结合能力明显弱于AAs,具有良好的特异性。由于适配体AAs 03含有79个碱基,碱基序列过长易形成空间位阻。基于适配体二级结构对其进行剪切优化,获得含有49个碱基的适配体截短序列AAs 03-2,Kd值为94.44～185.94 nM,与原始序列AAs 03相比,Kd值降低1倍,亲和力提高。进一步探讨适配体与抗生素的结合机理,圆二色谱结果表明适配体AAs 03-2与抗生素结合后,适配体的碱基堆积作用减少,其发生构象变化。通过分子模拟软件进行适配体建模和分子对接,发现适配体AAs 03-2碱基位点TGCTAT结合区域形成结合口袋,将AAs包裹起来,在AAs的共有结构脱氧链霉胺与适配体之间的氢键、静电盐桥以及范德华力作用下,以空间结构互补的方式,使二者形成稳定的复合物。为验证筛选的广谱适配体AAs 03-2的应用性能,将其作为识别元件,构建了基于有序介孔碳(Ordered mesoporous carboAZD2281n,OMC)@Ti_3C_2 MXene 纳米材料的新型电化学传感器。OMC能够嵌入到Ti_3C_2 MXene纳米片中,防止Ti_3C_2 MXene堆叠,产生良好的电流通道,增强电极的导电性。OMC@Ti_3C_2 MXene具有较大的比表面积,能够很好的作为纳米载体warm autoimmune hemolytic anemia,容纳大量的适配体以识别和捕获靶标。在AAs存在的情况下,适配体与AAs结合形成复合物,阻碍了电极表面的电子转移,导致电化学信号下降,通过电化学信号的变化定量检测AAs。在最佳的检测条件下,适配体传感器的线性检测范围为10～2,000 nM,检测限(Limit of detection,LOD)为3.51 nM。同时,该适配体传感器具有良好的特异性、稳定性和重现性,能够用于检测AAs。为进一步提高传感器的检测灵敏度,以筛选的广谱适配体AAs 03-2作为识别元件,采用酶辅助循环放大技术构建双模式适配体传感器检测AAs。采用OMC@Ti_3C_2MXene作为基底材料修饰在电极表面,将Au-Pd@Fc纳米材料与信号DNA偶联制备信号探针。当AAs存在时,适配体AAs 03-2与其结合,在核酸外切酶Ⅲ作用下,发生靶标诱导的循环扩增反应,使电极表面信号探针增多,促进电子转移,增强电信号,根据电信号的变化定量检测AAs,检测限为0.0355 nM。同时,信号探针上的Au-Pd@Fc纳米材料具有纳米酶的特性,能够催化3,3′,5,5′-四甲基联苯胺显色反应,随着AAs浓度的变化,溶液颜色发生变化,通过测定溶液吸光度定量检测AAs,LOD为0.0458nM。适配体传感器在电化学和比色双模式下检测溶液中的AAs,检测结果相互验证,提高了检测方法的准确性。将构建的适配体传感器用于检测牛奶样品中的AAs,牛奶中蛋白质、脂肪、乳糖、Na+、Ca2+主要成分对传感器的电化学信号以及适配体与靶标的结合均造成干扰。制备了能够特异性吸附AAs的磁性分子印迹聚合物(Magneticmolecular imprinted polymers,MMIPs)材料,比较了乙腈萃取结合MMIPs磁吸附分离和乙酸处理结合MMIPs磁吸附分离2种牛奶样品处理方法,发现乙腈结合磁分离的方法对牛奶样品处理效果较好。采用此方法处理样品,并分别通过第4章和第5章构建的电化学适配体传感器对AAs进行检测,LOD分别为3.45～3.97ng/mL和0.0439～0.0574 ng/mL,加标回收试验的回收率分别为96.20%～98.21%和97.19%～98.70%,表明乙腈结合磁分离的方法处理牛奶样品是可行的,并且所构建的适配体传感器能够用于同步检测牛奶中的AAs含量。本研究为适配体应用于抗生素等食品危害物的同步检测提供了理论基础。