【摘要】：食品過敏是一種發(fā)生頻率高,范圍廣且反應嚴重的疾病,過敏反應包括皮膚、呼吸系統、神經中樞系統、腸胃系統等,嚴重的過敏反應甚至會帶來生命危險�，F行的檢測方法大多通過對蛋白質和核酸的檢測來間接評價食品過敏原,檢測結果易受到外部環(huán)境的影響。而細胞傳感技術以機體免疫系統中的活細胞作為傳感介質,相比其他常規(guī)的檢測方法,細胞傳感技術的靈敏性更好且專一性高。本文針對食品中的過敏原蛋白構建三種基于肥大細胞的、特異性強、靈敏度高、檢測速度快、結果準確可靠的電化學細胞傳感器,用于檢測食品中的過敏原蛋白。以期為食品過敏原的檢測研究提供一條新的途徑。本文的主要研究結果如下:(1)為檢測花生過敏原蛋白Arah2,選用濃度為0.40mg/mL納米金和1.00mg/mL納米磁珠對工作電極(磁性玻碳電極)進行修飾,構建基于三電極的RBL肥大細胞電化學傳感器。該傳感器的電流信號與細胞濃度具有良好的相關性,確定最優(yōu)細胞濃度為1×107個/mL。磁性玻碳電極表面阻抗值(Ret)與花生過敏蛋白Arah2的濃度成正比,檢測的線性范圍為0.02至0.10 ng/mL,相關系數為0.996,檢測限為8.00 pg/mL;結合掃描電鏡、透射電鏡及RBL肥大細胞內Ca2+水平檢測的結果,證實了 RBL肥大細胞電化學傳感器檢測結果的可靠性。(2)為檢測牛乳中的酪蛋白,同時為提高檢測設備的便攜性與移動性,簡化檢測設備后處理的操作,設計制備了基于纖維素紙的紙芯片作為檢測平臺。選用濃度為7.00 mg/mL碳納米纖維和3.00 mg/mL石墨烯納米片對紙芯片的工作電極進行修飾,構建基于RBL肥大細胞的電化學紙芯片傳感器,該紙芯片傳感器與細胞濃度具有良好的相關性,確定最優(yōu)細胞濃度為1×107個/mL。檢測酪蛋白時,紙芯片的峰電流值(Ip值)與酪蛋白濃度成反比,其線性范圍為0.10至1.00 μg/mL,相關系數為0.996,檢測限為0.03μg/mL。電化學傳感器的檢測結果與ELISA測定結果相互驗證,與掃描電鏡、透射電鏡,RBL肥大細胞內Ca2+水平檢測的結果相符,驗證了基于RBL肥大細胞的電化學紙芯片傳感器用于評價牛乳中酪蛋白的可行性。(3)為更好地模擬體內過敏環(huán)境,降低試驗成本,以化合物48/80(Conpound48/80,以下簡寫C48/80)作為檢測目標物,選用濃度為6.00 mg/mL的二硫化鉬和2 mmol/mL的氯金酸對紙芯片的工作電極進行修飾,將RBL肥大細胞與B細胞共培養(yǎng),構建基于細胞共培養(yǎng)體系的電化學紙芯片傳感器,該紙芯片傳感器與細胞數濃度之間具有良好的相關性,確定最優(yōu)細胞濃度為1×107個/mL。試驗結果顯示,紙芯片的電流值與C48/80濃度成反比,其線性范圍為0.02至0.10 ng/mL,相關系數為0.991,檢測限為0.21 ng/mL。紙芯片傳感器的檢測結果與掃描電鏡、透射電鏡,RBL肥大細胞內Ca2+水平檢測的結果相符,說明所構建的紙芯片傳感器能夠用于定量檢測C48/80。綜上,本文針對食品過敏原以RBL肥大細胞為傳感元件,結合電化學、微流控紙芯片等技術構建三種新穎、靈敏、高特異性的電化學細胞傳感器,并用于食品過敏原的檢測,為食品過敏原的檢測提供了新的方法。
【圖文】：

構的細胞凝膠。用該電化學傳感器成功地進行了細胞毒性檢測，檢測結果顯示了邋Ａ５４９肺逡逑癌細胞對厄洛替尼的ＩＣ５Ｇ值。Ｓｅ等［５１］通過優(yōu)化３Ｄ細胞凝膠增強了所構建的基于３Ｄ細胞逡逑電化學生物傳感器的信號有效性（如圖１－１）。逡逑Ｅｌｅｃｈｏｌｙｔｅ逡逑Ｏｉｌ邋＆邋ＳｏＰｇｅｌ逡逑，e$４參？，雩、逡逑Ａｕ邋ｅｋｃｔｒｏｄｅ邐Ａｎ邋ｅｌｅｃｔ！邋ｏｄｅ邐Ａ２邋ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ逡逑Ｃｅｒａｍｉｃ邋ｓｕｂｓｔｉ邋－ａｔｅ逡逑Ｃｏｕｎｔｅｒ邐Ｗｏｒｋｉｎｇ邐Ｒｅｆ．逡逑ＩＳＳＳＳＳＳＳＳＳＳＩ＾．．．．、＿逡逑圖１－１基于三維細胞的電化學生物傳感器不意圖（版權２０１１，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ邋Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｆ邋ｔｈｅ邋ＩＥＥＥ逡逑Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ邋ｉｎ邋Ｍｅｄｉｃｉｎｅ邋＆邋Ｂｉｏｌｏｇｙ邋Ｓｏｃｉｅｔｙ邋）逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ邋ｂｉｏｓｅｎｓｏｒ邋ｂａｓｅｄ邋ｏｎ邋ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ邋ｃｅｌｌｓ．逡逑由于細胞不具有導電性，當細胞固定在電極上后，，會阻礙電子的傳輸，從而使得檢測逡逑的電流峰值大幅下降。為提高電極檢測的靈敏度，增大電流，常用導電性好的材料來修飾逡逑電極表面以提高電子的傳輸速率。Ｃａｏ等［５２］提出用茜素和還原氧化石墨烯納米片修飾磁性逡逑玻碳電極，用來快速檢測硫化物。實驗結果顯示檢測硫化物的線性范圍為２．００Ｘ１ＣＴ３邋ｍＭ逡逑至３．２８邋ｍＭ，檢出限為１邋ｐＭ。說明所構建的電化學傳感器具有良好的電催化活性和提高電逡逑極靈敏性的作用。Ｗａｎｇ等［５３］開發(fā)了一種基于巨噬細胞的電化學生物傳感器

圖１－２技術路線圖逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ邋ｒｏｕｔｅ邋ｏｆ邋ｔｈｉｓ邋ｐａｐｅｒ逡逑
【學位授予單位】：揚州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP212.2;TS207.3

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本文編號：2595559