本文關(guān)鍵詞：牛奶中己烯雌酚快速檢測的壓電傳感器研究

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【摘要】：環(huán)境內(nèi)分泌干擾物(endocrine disrupting chemicals,EDCs)是一種天然的或者人工合成的化合物,通過模擬和干擾內(nèi)源性激素的功能來改變?nèi)梭w的內(nèi)分泌功能。并且EDCs對內(nèi)分泌系統(tǒng)的損害和各種癌癥息息相關(guān)。大多數(shù)的EDCs進入環(huán)境后通過食物鏈進入人體,對人體健康造成嚴(yán)重的威脅。因此,針對該類污染物建立簡便、快速、高效的檢測方法非常必要。研究目的本實驗以典型的環(huán)境內(nèi)分泌干擾物己烯雌酚(diethylstilbestrol,DES)為研究對象,基于免疫學(xué)(抗原-抗體)反應(yīng)原理,構(gòu)建具有高靈敏度、高特異性的壓電免疫傳感器,最終實現(xiàn)環(huán)境樣品中內(nèi)分泌干擾物的快速檢測。研究方法1.以石英晶體微天平(quartz crystal microbalance,QCM)為實驗平臺,通過自組裝技術(shù)在石英晶體表面制備能夠特異性識別DES的生物敏感膜。將金納米顆粒(Au nanoparticles,AuNPs)和DES抗體偶聯(lián),增加抗體的質(zhì)量進行信號放大。利用免疫競爭法檢測DES小分子,構(gòu)建QCM免疫傳感器,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線并進行檢測,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線方程計算最低檢出限。對相同濃度的DES及其結(jié)構(gòu)功能類似物進行檢測,評估QCM免疫傳感器的特異性。2.在此基礎(chǔ)上,將五個金電極蒸鍍于單個硅酸鎵鑭晶體上,制備陣列式的硅酸鎵鑭晶體傳感器(Langasite crystal microbalance,LCM)�；诜肿幼越M裝原理,在五個金電極上制備特異性識別DES的敏感膜,通過參比實驗和多次重復(fù)測量研究該陣列式傳感器的可靠性;通過同時檢測不同濃度的DES抗體,觀察不同濃度抗體和金電極表面結(jié)合后引起的信號響應(yīng)趨勢,驗證該傳感器的高通量檢測效率。研究結(jié)果1.AuNPs的表征結(jié)果:金納米顆粒分布均勻,粒徑大約為40 nm。氨基化后的金納米顆粒的傅里葉紅外光譜圖中具有明顯的C-N伸縮振動峰,氨基含量約為5.4 nmol/mg。2.QCM免疫傳感器構(gòu)建條件優(yōu)化結(jié)果:15 nmol/L的金納米顆粒和7μg/mL的DES抗體為最佳的偶聯(lián)比;2.2 mg/mL的DES完全抗原為最佳的抗原固定濃度;14μg/mL的金納米顆粒-抗體偶聯(lián)物為最佳偶聯(lián)物濃度。3.QCM免疫傳感器的檢測結(jié)果:該免疫傳感器具有很好的特異性,檢測范圍在0.16 ng/mL~500 ng/mL之間,最低檢測限為0.13 ng/mL,牛奶樣品的加標(biāo)回收率范圍在98.00%~104.80%之間,與國標(biāo)法高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法具有較好的可比性。4.LCM陣列式傳感器檢測結(jié)果:在參比實驗中,空白組和實驗組的頻率變化量表現(xiàn)出明顯的不同。在同一晶體的不同陣列單元上,相同濃度DES抗體引起的頻率變化量基本一致,隨著DES抗體濃度的增加,頻率變化量呈現(xiàn)出上升的趨勢。結(jié)論在最優(yōu)條件下,QCM免疫傳感器能夠在30 min內(nèi)完成對目標(biāo)物質(zhì)的檢測。與傳統(tǒng)的大型儀器方法相比,本實驗的研究方法操作簡單,分析速度快,具有更寬的檢測范圍和更低的檢測限。并且成功研制了陣列式硅酸鎵鑭晶體傳感器,初步實現(xiàn)了DES的陣列化檢測。
【關(guān)鍵詞】：石英晶體微天平 生物傳感器 己烯雌酚 金納米顆粒 硅酸鎵鑭
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R155.5;TP212.3
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 英文縮略詞表11-12
• 1 引言12-15
• 2 材料和方法15-26
• 2.1 材料15-17
• 2.1.1 主要試劑15-16
• 2.1.2 主要儀器及耗材16
• 2.1.3 主要溶液配制16-17
• 2.2 實驗方法17-26
• 2.2.1 葡聚糖還原法制備氨基化金納米顆粒17-18
• 2.2.2 氨基化金納米顆粒與DES抗體偶聯(lián)18-19
• 2.2.3 QCM免疫傳感器構(gòu)建條件的優(yōu)化19-20
• 2.2.4 QCM免疫傳感器的構(gòu)建及表征20-21
• 2.2.5 系列濃度DES的檢測21
• 2.2.6 QCM免疫檢測方法檢測限的確定21
• 2.2.7 QCM免疫傳感器的特異性實驗21-22
• 2.2.8 QCM免疫傳感器的加標(biāo)回收實驗及方法學(xué)比對22-23
• 2.2.9 LCM陣列式傳感器的研制23-24
• 2.2.10 陣列單元的評估與篩選24
• 2.2.11 陣列式LCM免疫傳感器的構(gòu)建24
• 2.2.12 陣列式LCM免疫傳感器檢測DES24-26
• 3 實驗結(jié)果26-39
• 3.1 金納米顆粒的表征與分析26-29
• 3.1.1 金納米顆粒的透射電鏡表征結(jié)果26
• 3.1.2 金納米顆粒的紫外吸收光譜圖表征結(jié)果26-27
• 3.1.3 金納米顆粒的氨基化表征結(jié)果27-29
• 3.1.4 金納米顆粒粒子濃度的計算29
• 3.2 QCM免疫傳感器構(gòu)建條件優(yōu)化結(jié)果29-32
• 3.2.1 包被原濃度的優(yōu)化結(jié)果29-30
• 3.2.2 金納米顆粒與DES抗體偶聯(lián)濃度的優(yōu)化結(jié)果30-31
• 3.2.3 金納米顆粒-抗體偶聯(lián)物濃度的優(yōu)化結(jié)果31-32
• 3.3 QCM免疫傳感器的原子力學(xué)顯微鏡（AFM）表征結(jié)果32-33
• 3.4 系列濃度的DES檢測結(jié)果及方法檢測限33-34
• 3.5 QCM免疫傳感器的特異性實驗結(jié)果34-35
• 3.6 QCM免疫傳感器的加標(biāo)回收實驗及方法學(xué)比對結(jié)果35
• 3.7 陣列式LCM免疫傳感器的構(gòu)建35-36
• 3.8 陣列單元調(diào)試與篩選36-37
• 3.9 陣列式LCM免疫傳感器檢測DES實驗結(jié)果37-39
• 3.9.1 參比實驗結(jié)果37
• 3.9.2 系列濃度的DES抗體檢測結(jié)果37-39
• 4 討論39-45
• 4.1 金納米顆粒的獨特性質(zhì)和制備方法39-40
• 4.2 壓電傳感器的信號放大技術(shù)40-42
• 4.3 分子自組裝技術(shù)在敏感膜制備中的應(yīng)用優(yōu)勢42
• 4.4 陣列式壓電傳感器的研究現(xiàn)狀和展望42-44
• 4.4.1 壓電材料的發(fā)展42-43
• 4.4.2 陣列化高通量分析43-44
• 4.5 研究結(jié)果和國內(nèi)外研究成果的比較44-45
• 5 結(jié)論45-46
• 參考文獻46-51
• 綜述51-66
• 參考文獻63-66
• 個人簡歷66-67
• 致謝67

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