本文關(guān)鍵詞：基于微電極農(nóng)藥殘留快速檢測(cè)用生物傳感器制備方法研究

  更多相關(guān)文章： 農(nóng)藥殘留 免疫傳感器 微流控芯片 叉指微陣列電極 適配體傳感器

【摘要】：農(nóng)藥大量、不合理使用,對(duì)食品安全和人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。對(duì)農(nóng)藥殘留進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)、快速檢測(cè)是監(jiān)控農(nóng)藥合理使用,提高農(nóng)產(chǎn)品安全的有效途徑。傳統(tǒng)的儀器分析方法樣品處理復(fù)雜,儀器需專業(yè)人員維護(hù),不適于現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。基于微陣列電極的生物傳感器農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)具有選擇性好、檢測(cè)時(shí)間短、靈敏度高、易于微型化等優(yōu)點(diǎn),是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外農(nóng)藥殘留快速檢測(cè)研究熱點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品現(xiàn)場(chǎng)在線檢測(cè)。本文將微電極和生物傳感技術(shù)相結(jié)合,制備了基于微電極的生物傳感器。研究了不同修飾材料、修飾方法,對(duì)微電極生物傳感器性能的影響,并以電化學(xué)阻抗值為響應(yīng)信號(hào),以毒死蜱為模板農(nóng)藥,構(gòu)建了基于微電極的生物傳感器制備方法,并用于蔬菜實(shí)際樣品中農(nóng)藥殘留的快速檢測(cè)。具體研究?jī)?nèi)容和研究成果如下:(1)探索了基于叉指微陣列電極構(gòu)建免疫傳感器用于農(nóng)藥殘留檢測(cè)的可行性。通過(guò)對(duì)抗體在微陣列電極上的固定方法(物理吸附、蛋白A定向固定及對(duì)苯二甲硫醇(MTB)/納米金(AuNPs)自組裝和蛋白A協(xié)同定向固定法)進(jìn)行了比較,結(jié)果表明,采用MTB/AuNPs自組裝和蛋白A協(xié)同定向固定法進(jìn)行抗體固定時(shí),可有效保持抗體的活性及增大抗體固定量,使免疫反應(yīng)結(jié)合效率更高。因此,選用此法構(gòu)建了基于微陣列電極的此免疫傳感器,結(jié)果表明,農(nóng)藥濃度在0.05 ng/mL-500 ng/mL范圍內(nèi),基于叉指微陣列電極的免疫傳感器的阻抗差值變化與濃度之間成良好的相關(guān)關(guān)系,回歸方程:ΔR=382.6+84.545 lgC(ng/mL),相關(guān)系數(shù)R2=0.97131,最低檢測(cè)限為為:0.017 ng/mL。將此傳感器用于生菜、白菜和黃瓜實(shí)際樣品檢測(cè),分別研究了三種樣本中三個(gè)水平的添加回收率,回收率在81.3-99.7%之間。(2)創(chuàng)建了一種基于自組裝技術(shù)和蛋白A定向固定法的免疫傳感器,并結(jié)合微流控芯片技術(shù),用于農(nóng)藥殘留檢測(cè),實(shí)現(xiàn)了樣品的自動(dòng)進(jìn)樣。采用聚二烯基丙二甲基氯化銨(Poly dimethyl diallyl ammonium chloride,PDDA)和納米金(Gold Nanoparticles,AuNPs)進(jìn)行自組裝,將抗體固定到微流控芯片的微通道上,解決了微流控通道易堵塞的問(wèn)題。在最佳測(cè)試條件下,農(nóng)藥濃度在0.5 ng/mL-500 ng/mL范圍內(nèi),基于微流控芯片的免疫傳感器的阻抗差值變化與濃度之間成良好的相關(guān)關(guān)系,回歸方程:ΔR=163.0+70.000 lgC(ng/mL),相關(guān)系數(shù)R2=0.97454。將此傳感器用于黃瓜、萵苣和小白菜的實(shí)際樣品檢測(cè),分別研究了三種樣本中三個(gè)水平的添加回收率,回收率在75.2-96.5%之間。(3)研究了一種基于叉指微陣列電極結(jié)合適配體制備傳感器的制備方法,并用于蔬菜樣品中農(nóng)藥殘留的快速檢測(cè)。采用適配體代替抗體構(gòu)建的基于叉指微陣列電極的傳感器,降低了檢測(cè)成本近1倍.。在最佳測(cè)試條件下,農(nóng)藥濃度在0.05 ng/mL-500ng/mL范圍內(nèi),基于叉指微陣列電極的適配體傳感器的阻抗差值變化與濃度之間成良好的相關(guān)關(guān)系,回歸方程:ΔR=84.41+15.219 lgC(ng/mL),相關(guān)系數(shù)R2=0.95995,最低檢測(cè)限為為:0.017 ng/mL。將此傳感器用于小白菜、甘藍(lán)和韭菜的實(shí)際樣品檢測(cè),分別研究了三種樣本中三個(gè)水平的添加回收率,回收率在77.9-100.2%之間。
【關(guān)鍵詞】：農(nóng)藥殘留 免疫傳感器 微流控芯片 叉指微陣列電極 適配體傳感器
【學(xué)位授予單位】：山東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TS207.53;TP212.3
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 農(nóng)業(yè)中農(nóng)藥的使用現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題10
• 1.2 毒死蜱簡(jiǎn)介10-11
• 1.3 現(xiàn)有檢測(cè)方法及存在的主要問(wèn)題11-13
• 1.4 生物活性物質(zhì)的固定化方法13-15
• 1.5 電化學(xué)檢測(cè)用電極15-16
• 1.6 選題意義和主要研究?jī)?nèi)容16-18
• 第二章 基于叉指微陣列電極的毒死蜱免疫傳感器的18-29
• 2.1 試驗(yàn)內(nèi)容19-23
• 2.1.1 試驗(yàn)儀器與試劑19
• 2.1.2 毒死蜱抗體與農(nóng)藥的配制19
• 2.1.3 納米金的配制19
• 2.1.4 叉指陣列微電極19-20
• 2.1.5 微電極的清洗20
• 2.1.6 抗體的固定20-21
• 2.1.7 免疫傳感器的制備21-22
• 2.1.8 毒死蜱免疫傳感器的檢測(cè)方法22
• 2.1.9 圖表和數(shù)據(jù)處理22
• 2.1.10 樣品處理22-23
• 2.2 試驗(yàn)結(jié)果和討論23-28
• 2.2.1 毒死蜱免疫傳感器的阻抗譜表征23-25
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化25-26
• 2.2.3 免疫傳感器的響應(yīng)特性26-28
• 2.3 試驗(yàn)結(jié)論28-29
• 第三章 基于PDDA/AUNPS層層自組裝和蛋白A定向固定抗體的微流控免疫傳感器的研究29-37
• 3.1 試驗(yàn)內(nèi)容29-32
• 3.1.1 主要儀器和試劑29-30
• 3.1.2 微流控芯片30
• 3.1.3 納米金的制備30-31
• 3.1.4 微流控芯片的清洗31
• 3.1.5 免疫傳感器的制備31-32
• 3.1.6 毒死蜱免疫傳感器的檢測(cè)方法32
• 3.2 試驗(yàn)結(jié)果和討論32-36
• 3.2.1 毒死蜱免疫傳感器自組裝過(guò)程的阻抗譜表征32-33
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化33-34
• 3.2.3 免疫傳感器的響應(yīng)特性34-36
• 3.3 試驗(yàn)結(jié)論36-37
• 第四章 基于微陣列電極的毒死蜱適配體傳感器的研究37-45
• 4.1 試驗(yàn)內(nèi)容37-39
• 4.1.0 試驗(yàn)儀器與試劑37
• 4.1.1 毒死蜱適配體37-38
• 4.1.2 叉指微陣列電極38
• 4.1.3 微電極的清洗38
• 4.1.4 適配體固定方法38
• 4.1.5 適配體傳感器的制備38-39
• 4.1.6 毒死蜱適配體傳感器的檢測(cè)方法39
• 4.2 試驗(yàn)結(jié)果和討論39-44
• 4.2.1 毒死蜱適配體傳感器組裝過(guò)程的阻抗譜表征39-40
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化40-42
• 4.2.3 適配體感器的響應(yīng)特性42-44
• 4.3 試驗(yàn)結(jié)論44-45
• 第五章 結(jié)論與建議45-47
• 5.1 結(jié)論45-46
• 5.2 不足及建議46-47
• 參考文獻(xiàn)47-54
• 在讀期間公開(kāi)發(fā)表的論文54
• 授權(quán)的發(fā)明專利54-55
• 致謝55

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