基于核酸適配體的多菌靈檢測(cè)方法研究
發(fā)布時(shí)間:2020-09-27 07:24
植物體和水體中殘留的多菌靈通過食物鏈進(jìn)入生物體,最終對(duì)生物體健康造成威脅,已經(jīng)引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注,F(xiàn)有的檢測(cè)方法雖然具有一定的靈敏度和精確性,但往往需要昂貴的大型設(shè)備,專業(yè)的技術(shù)人員和較長(zhǎng)的檢測(cè)時(shí)間,因此建立快速、高效的檢測(cè)方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本研究基于多菌靈特異性適配體和納米金粒子,通過不同的信號(hào)輸出方式,探索了三種生物傳感器檢測(cè)水體中的多菌靈,主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)基于核酸適配體的NaC l聚集納米金比色法檢測(cè)多菌靈。該比色法的檢測(cè)限低至2.3 nM,線性檢測(cè)范圍為2.3~800 nM。在加標(biāo)水樣的回收實(shí)驗(yàn)中,多菌靈的平均回收率為96.3~111.2%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.5~8.9%。該比色法檢測(cè)多菌靈簡(jiǎn)單方便,檢測(cè)時(shí)間短,成本低,檢測(cè)范圍較廣。(2)基于核酸適配體的納米金淬滅羅丹明B熒光法檢測(cè)多菌靈。該熒光法最低檢測(cè)限為4.3 nM,可以線性檢測(cè)4.3~300 nM濃度范圍內(nèi)的多菌靈。在加標(biāo)水樣的回收實(shí)驗(yàn)中,多菌靈的平均回收率為100.4~114.8%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.1~6.2%。此方法在NaC l比色法的基礎(chǔ)上,引入熒光分子羅丹明B將比色信號(hào)轉(zhuǎn)化為熒光信號(hào),希望一定程度的提高靈敏度,但由于儀器的標(biāo)準(zhǔn)偏差較大,靈敏度反而不如NaCl比色法。此外,該方法線性檢測(cè)范圍較小,實(shí)驗(yàn)過程略復(fù)雜。(3)基于核酸適配體的陽(yáng)離子聚合物PDDA聚集納米金比色法檢測(cè)多菌靈。該生物傳感器的檢測(cè)限為2.2 nM,線性檢測(cè)范圍為2.2~500nM。在加標(biāo)水樣的應(yīng)用中,多菌靈的回收率達(dá)94.9~104.8%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.4~12.6%。PDDA聚集納米金的比色法具有很好的靈敏度和特異性,同時(shí)操作簡(jiǎn)單,檢測(cè)時(shí)間短,儀器要求低,因此在實(shí)際水體中檢測(cè)多菌靈具有很高的潛力。綜合比較三種方法,基于核酸適配體的陽(yáng)離子聚合物PDDA聚集納米金比色法是三種方法中檢測(cè)水體中多菌靈相對(duì)較理想的方法。
【學(xué)位單位】:上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2018
【中圖分類】:X832;O657.3
【部分圖文】:
(a) (b)圖 1-3 “熒光增強(qiáng)” 型適配體傳感器的原理[53]Fig. 1-3 Schemes for “turn on” aptasensor,量子點(diǎn)(QDs)取代了有機(jī)熒光染料,被用于改善熒光檢測(cè)性細(xì)胞中的藥物遞送[54]。熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)依賴于兩個(gè)和受體之間的能量轉(zhuǎn)移,當(dāng)供體的熒光發(fā)射光譜與受體的熒光吸個(gè)熒光分子距離合適時(shí),熒光能量可以從供體向受體轉(zhuǎn)移,即供熒光增強(qiáng)[55]。量子點(diǎn)由于其獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)包括量子產(chǎn)率高,光譜窄以及吸收光譜寬而成為最佳的供體。Long 等人[56]利用量子納米生物探針,高親和性高特異性的熒光標(biāo)記的 17β-雌二醇適子,構(gòu)建了獨(dú)特的基于熒光共振能量轉(zhuǎn)移的適配體傳感器用于測(cè)料(如納米金)的使用在近年來引起了非常多的關(guān)注,納米金生明顯的顏色變化,這使得開發(fā)簡(jiǎn)單的比色生物傳感器成為可異性識(shí)別功能和未修飾的納米金顆粒聚集前后的顏色變化,建
(a) (b) (c)圖 1-4 “信號(hào)減弱”和“信號(hào)增強(qiáng)”電化學(xué)適配體傳感器的原理[53]Fig. 1-4 Schemes for “signal-off” and “signal-on” electrochemical sensors.納米材料的應(yīng)用為開發(fā)真正無標(biāo)簽,高靈敏度的傳感器提供了一種新穎的法。例如,單壁碳納米管-場(chǎng)效應(yīng)晶體管(SWCNT-FET)元件被組裝來監(jiān)測(cè)適配與蛋白質(zhì)的親和力結(jié)合[37]。將適配體組裝在碳納米管上,再將該單壁碳納米管組在在源電極和漏電極之間。適配體與靶標(biāo)的結(jié)合可以改變?cè)撗b置的電子傳導(dǎo),從實(shí)現(xiàn)對(duì)靶標(biāo)的檢測(cè)。(3)質(zhì)量敏感的適配體傳感器質(zhì)量敏感的生物傳感器被定義為與捕捉探針組裝的敏感表面相關(guān)的質(zhì)量成比例的裝置。基于適配體的質(zhì)量敏感型生物傳感器是一類無標(biāo)記的傳感器,包括瞬逝波傳感器(如表面等離子共振(SPR)[66]),聲波傳感器(如石英晶體微天平(QCM)),微機(jī)械懸臂梁傳感器[67]等。這類傳感器通常運(yùn)用“質(zhì)量敏感”技術(shù),為它們通過薄膜的重力或厚度變化進(jìn)行測(cè)量。SPR 傳感器能夠通過表面相關(guān)的折射率變化來反應(yīng)質(zhì)量變化。由于 SPR 可以
圖 1-5 適配體傳感器檢測(cè)多菌靈的技術(shù)路線Fig.1.5 Technical roadmap for detection of carbendazim based on aptasensor
本文編號(hào):2827590
【學(xué)位單位】:上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2018
【中圖分類】:X832;O657.3
【部分圖文】:
(a) (b)圖 1-3 “熒光增強(qiáng)” 型適配體傳感器的原理[53]Fig. 1-3 Schemes for “turn on” aptasensor,量子點(diǎn)(QDs)取代了有機(jī)熒光染料,被用于改善熒光檢測(cè)性細(xì)胞中的藥物遞送[54]。熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)依賴于兩個(gè)和受體之間的能量轉(zhuǎn)移,當(dāng)供體的熒光發(fā)射光譜與受體的熒光吸個(gè)熒光分子距離合適時(shí),熒光能量可以從供體向受體轉(zhuǎn)移,即供熒光增強(qiáng)[55]。量子點(diǎn)由于其獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)包括量子產(chǎn)率高,光譜窄以及吸收光譜寬而成為最佳的供體。Long 等人[56]利用量子納米生物探針,高親和性高特異性的熒光標(biāo)記的 17β-雌二醇適子,構(gòu)建了獨(dú)特的基于熒光共振能量轉(zhuǎn)移的適配體傳感器用于測(cè)料(如納米金)的使用在近年來引起了非常多的關(guān)注,納米金生明顯的顏色變化,這使得開發(fā)簡(jiǎn)單的比色生物傳感器成為可異性識(shí)別功能和未修飾的納米金顆粒聚集前后的顏色變化,建
(a) (b) (c)圖 1-4 “信號(hào)減弱”和“信號(hào)增強(qiáng)”電化學(xué)適配體傳感器的原理[53]Fig. 1-4 Schemes for “signal-off” and “signal-on” electrochemical sensors.納米材料的應(yīng)用為開發(fā)真正無標(biāo)簽,高靈敏度的傳感器提供了一種新穎的法。例如,單壁碳納米管-場(chǎng)效應(yīng)晶體管(SWCNT-FET)元件被組裝來監(jiān)測(cè)適配與蛋白質(zhì)的親和力結(jié)合[37]。將適配體組裝在碳納米管上,再將該單壁碳納米管組在在源電極和漏電極之間。適配體與靶標(biāo)的結(jié)合可以改變?cè)撗b置的電子傳導(dǎo),從實(shí)現(xiàn)對(duì)靶標(biāo)的檢測(cè)。(3)質(zhì)量敏感的適配體傳感器質(zhì)量敏感的生物傳感器被定義為與捕捉探針組裝的敏感表面相關(guān)的質(zhì)量成比例的裝置。基于適配體的質(zhì)量敏感型生物傳感器是一類無標(biāo)記的傳感器,包括瞬逝波傳感器(如表面等離子共振(SPR)[66]),聲波傳感器(如石英晶體微天平(QCM)),微機(jī)械懸臂梁傳感器[67]等。這類傳感器通常運(yùn)用“質(zhì)量敏感”技術(shù),為它們通過薄膜的重力或厚度變化進(jìn)行測(cè)量。SPR 傳感器能夠通過表面相關(guān)的折射率變化來反應(yīng)質(zhì)量變化。由于 SPR 可以
圖 1-5 適配體傳感器檢測(cè)多菌靈的技術(shù)路線Fig.1.5 Technical roadmap for detection of carbendazim based on aptasensor
【參考文獻(xiàn)】
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1 王紀(jì)晶;苗虹;;食品中苯并咪唑類農(nóng)藥殘留檢測(cè)方法研究進(jìn)展[J];食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào);2013年03期
2 黃玉杰;張新建;任艷;李紀(jì)順;張廣志;楊合同;;多菌靈降解菌的分離、鑒定及其降解特性研究[J];山東科學(xué);2011年02期
本文編號(hào):2827590
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