發(fā)布時(shí)間：2020-06-14 19:29

【摘要】：近年來(lái),我國(guó)的水果產(chǎn)量和蔬菜種植面積逐年增長(zhǎng),與此同時(shí),農(nóng)藥的使用量與果蔬產(chǎn)量呈正比增長(zhǎng)的,而果蔬中的農(nóng)藥殘留量在μg/kg~mg/kg之間,且種類(lèi)繁多,因此需要實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)殘快速、低成本、可視化的特異性檢測(cè)。本文從基于適配體的熒光法特異性檢測(cè)和高效混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩個(gè)方面,設(shè)計(jì)了一種高靈敏度的,可實(shí)現(xiàn)對(duì)兩種農(nóng)藥的特異性檢測(cè)的陣列式紙基微流控芯片。研究?jī)?nèi)容和結(jié)果總結(jié)如下:(1)將能識(shí)別目標(biāo)農(nóng)藥的適配體與基于熒光內(nèi)濾效應(yīng)(IFE)的金納米(AuNPs)-量子點(diǎn)(CdTe QDs)體系相結(jié)合,構(gòu)建了農(nóng)藥殘留熒光檢測(cè)方法。制備了金納米和綠色量子點(diǎn)并對(duì)其進(jìn)行表征。AuNPs最大吸收峰在520nm處,CdTe QDs最大發(fā)射峰在535nm處,AuNPs的吸收光譜與CdTe QDs的發(fā)射光譜有足夠的重疊;分析了啶蟲(chóng)脒與適配體的特異性結(jié)合影響AuNPs在NaCl溶液中團(tuán)聚和分散,其農(nóng)殘檢測(cè)的高靈敏度的歸因于IFE效應(yīng),并證實(shí)AuNPs猝滅CdTe QDs僅受IFE的影響;最后測(cè)量不同啶蟲(chóng)脒的濃度(0μM、0.5μM、1μM、3μM、5μM、7μM)在AuNPs-NaCl-適配體-CdTe QDs體系中的熒光響應(yīng),測(cè)得啶蟲(chóng)脒在0.5-7μM范圍內(nèi)與熒光增長(zhǎng)率成線性相關(guān)。(2)分析了混合通道的結(jié)構(gòu)對(duì)混合效果的促進(jìn)作用�；谄仁沽黧w層拉伸、折疊、分割與合并以加強(qiáng)混合的設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)了三類(lèi)混合結(jié)構(gòu),分別是迫使流體層拉伸與折疊以加強(qiáng)混合的設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)三種管壁障礙物結(jié)構(gòu)(半圓環(huán)式交錯(cuò)結(jié)構(gòu)、截圓式交錯(cuò)結(jié)構(gòu)和圓環(huán)式堆疊結(jié)構(gòu));迫使流體層分割與合并以加強(qiáng)混合的設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)兩種內(nèi)部障礙物結(jié)構(gòu)(圓形障礙物混合和方形障礙物混合);以及結(jié)合上述兩種思路設(shè)計(jì)的復(fù)合結(jié)構(gòu)。使用COMSOL對(duì)每種類(lèi)型每個(gè)結(jié)構(gòu)各個(gè)幾何參數(shù)逐一仿真,定義混合強(qiáng)度值I_e來(lái)評(píng)價(jià)每種結(jié)構(gòu)的混合效果,仿真得出“d_2-1700μm型”截圓式交錯(cuò)結(jié)構(gòu)的微混合通道混合效果最佳,I_e值為0.92441,相對(duì)于空白對(duì)照組的提升率為231.698%。最終選用截圓交錯(cuò)結(jié)構(gòu)作為紙芯片混合區(qū)的混合結(jié)構(gòu)。(3)利用顯色劑對(duì)仿真優(yōu)化的結(jié)果進(jìn)行試驗(yàn),通過(guò)顏色分析其混合效果,證實(shí)了仿真結(jié)果。結(jié)合熒光檢測(cè)方法和最優(yōu)的混合區(qū)通道,設(shè)計(jì)可同時(shí)檢測(cè)兩種農(nóng)藥的陣列式紙基傳感器,此傳感器通過(guò)農(nóng)藥檢測(cè)區(qū)與對(duì)照區(qū)熒光強(qiáng)度的差異來(lái)半定量判斷農(nóng)藥殘留。結(jié)果顯示:此檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)啶蟲(chóng)脒的檢測(cè)范圍是50~600μg/kg;對(duì)丙溴磷的檢測(cè)范圍是60~480μg/kg,低于國(guó)標(biāo)中的農(nóng)藥最大殘留限量。紙基陣列式熒光法農(nóng)殘檢測(cè)傳感器具有高靈敏性,具備同時(shí)對(duì)兩種或拓展至更多種農(nóng)藥的特異性檢測(cè),為食品和環(huán)境安全中的多目標(biāo)物精確檢測(cè)提供方法。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：S481.8
【圖文】：

圖 1.2 生物傳感器檢測(cè)原理Fig. 1.2 Principle of biosensor detection J 等[21]基于有機(jī)磷農(nóng)藥抑制膽堿酯酶催化活性的能于分子轉(zhuǎn)導(dǎo)的原理檢測(cè)膽堿酯酶的活性，固定的過(guò)直接電子轉(zhuǎn)移催化過(guò)氧化氫的電解還原。在優(yōu)化濃M。22]為檢測(cè)甲基對(duì)硫磷農(nóng)藥，利用黃桿菌設(shè)計(jì)了一種有有機(jī)磷水解酶，可以水解甲基對(duì)硫磷并產(chǎn)生對(duì)硝個(gè)細(xì)胞固定在玻璃纖維過(guò)濾器上，并儲(chǔ)存在 4℃直至檢出限為 0.3μM，與其配套的檢測(cè)裝置簡(jiǎn)單、操作磷農(nóng)藥(OPs)的酶?jìng)鞲衅�，都是基于酶抑制反�?yīng)，同一樣品中的有機(jī)磷和氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥區(qū)分開(kāi)，法忽視的障礙。此外與電化學(xué)檢測(cè)的生物傳感器相

陣列式多層紙基微流控芯片農(nóng)藥檢測(cè)方法測(cè)定，檢出限為 0.096 ng/mL，線性檢測(cè)范圍為 0.98 ~ 8.29 ng 法生物傳感器雖然具有良好的特異性，可以選擇性檢測(cè)農(nóng)藥，但大，且不同批次的抗體的性能也會(huì)有差異。ng 等[24]開(kāi)發(fā)了一種用于檢測(cè)有機(jī)磷農(nóng)藥的 DNA 傳感器。如圖 標(biāo)（MB）與特異性 DNA 適體結(jié)合，從而激活熒光信號(hào)。當(dāng)目配體與目標(biāo)農(nóng)藥的特異性結(jié)合，使得分子信標(biāo)猝滅。該方法通過(guò)的方式對(duì)農(nóng)藥進(jìn)行微量檢測(cè)，能夠特異性檢測(cè)出甲拌磷，丙溴樂(lè)果的定量值。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 康長(zhǎng)安;何娟;楊柳;高會(huì)云;劉德倉(cāng);盧奎;;色譜、光譜及聯(lián)用技術(shù)在多農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用[J];環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù);2007年04期

2 王玉田;崔立超;李艷春;王冬生;;用三維熒光技術(shù)檢測(cè)氨基甲酸脂類(lèi)農(nóng)藥殘留研究[J];計(jì)量技術(shù);2006年03期

3 李文秀,徐可欣,汪V

本文編號(hào)：2713246