【摘要】：金屬-有機配位聚合物(MOFs)因為其具有多孔結(jié)構(gòu)、大的比表面積、易于功能化等特點,受到了越來越多研究者的重視。近年來MOFs在電化學(xué)領(lǐng)域得到了快速的發(fā)展,合成具有電化學(xué)活性的MOFs,并將其作為生物傳感介質(zhì)應(yīng)用于生物化學(xué)分析領(lǐng)域成為熱門的研究課題之一。電化學(xué)生物傳感技術(shù)因其具有簡單的操作、快的分析速度、高的靈敏度、優(yōu)良的選擇性等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于食品安全檢測、環(huán)境污染監(jiān)測、生物醫(yī)學(xué)分析等領(lǐng)域。電化學(xué)生物傳感器是一種將電化學(xué)分析方法與生物技術(shù)相結(jié)合而行成的新型傳感器。在構(gòu)建電化學(xué)生物傳感器時選擇電化學(xué)活性好的材料作為信號源對生物材料的分析起到信號放大的作用。真菌毒素是一種具有極大的致癌作用的污染物,其中黃曲霉毒素B1(AFB1)是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的毒性極強的物質(zhì),具有致癌性、致畸性和致突變性,是引發(fā)肝癌的主要物質(zhì)。AFB1廣泛存在于農(nóng)作物及含有農(nóng)作物的制品中,在花生、玉米、谷物、咖啡、啤酒和多種調(diào)味品等都能夠測得。對人們的飲食生活能產(chǎn)生很大的影響。開發(fā)一種快速靈敏的方法來檢測AFB1非常重要。利用AFB1與特定的適配體結(jié)合具有高的特異性和親和力等特點來設(shè)計一種高靈敏的電化學(xué)生物傳感器用于對AFB1的檢測具有重要的意義。基于此,本論文選擇銅金屬鹽和有機配體作為反應(yīng)物合成了具有電化學(xué)活性的Cu-MOFs,作為檢測的信號探針,利用適配體與AFB1的特異性識別來設(shè)計電化學(xué)生物傳感器用于AFB1的檢測。主要內(nèi)容如下:1.利用對苯二甲酸銅(Cu-TPA)能產(chǎn)生強的電化學(xué)信號設(shè)計一種靈敏的電化學(xué)生物傳感器用于測定黃曲霉毒素B1(AFB1)。首先將金納米粒子(AuNPs)負載到Cu-TPA后連接DNA1(S1)形成Cu-TPA/AuNPs/S1作為電化學(xué)傳感器的信號探針。將DNA2(S2)連接到金電極(GE),接著與AFB1的適配體(S3)雜交形成S3/S2/GE。通過S3與S1的互補配對將信號探針連接到電極。Cu-TPA/AuNPs復(fù)合材料中含有大量的Cu(IⅡ),可以獲得相對穩(wěn)定和強的電化學(xué)信號。加入一定量的AFB1后,AFB1和S3結(jié)合,使得信號探針脫落,電化學(xué)信號降低。根據(jù)電化學(xué)信號值的變化實現(xiàn)對AFB1的檢測。該方法有高的靈敏度和低的檢出限。在最佳條件下,該電化學(xué)生物傳感器的檢出限為4.2×10-6ng/mL(S/N=3),線性范圍為10-5～10ng/mL。生物傳感器也用于啤酒樣品中AFB1的檢測并計算得到回收率為95～106%。2.合成一種帶有-NH2的對苯二甲酸銅(Cu-BDC),利用-NH2與AuNPs連接形成Cu-BDC/AuNPs,進而去連接DNA作為信號探針。同時選用核酸外切酶Ⅲ(Exo Ⅲ)的輔助循環(huán)放大來設(shè)計電化學(xué)生物傳感器更好的用于檢測AFB1。首先將發(fā)夾DNA固定在金電極(GE)上。加入AFB1后引發(fā)Exo III水解部分發(fā)夾DNA,釋放單鏈DNA進入新的循環(huán)。多次循環(huán)后,在電極上留下更多的捕獲位點以連接信號探針。AuNPs通過-NH2附著在Cu-BDC上后連接捕獲DNA作為信號探針。通過DNA互補配對將信號探針連接到電極上來構(gòu)建電化學(xué)生物傳感器用于AFB1的檢測。在最佳條件下,AFB1電化學(xué)生物傳感器的檢出限為6.7×10-7 ng/mL(S/N=3),線性范圍為106-1 ng/mL。生物傳感器也用于啤酒實樣中AFB1的檢測,計算得到回收率為96～103%。
【圖文】：

第２章基于Ｃｕ－ＴＰＡ的電化學(xué)生物傳感器的“信號關(guān)閉”對黃曲霉毒素Ｂ１的檢測逡逑必要的。電化學(xué)生物傳感器因其具有儀器操作簡單，成本低，靈敏度高，反應(yīng)時逡逑間快等諸多優(yōu)點而得到廣泛報道［８（），８１］。因此構(gòu)建電化學(xué)生物傳感器來檢測ＡＦＢ１逡逑是有意義的且具有一定的研宄價值。逡逑本文首先合成Ｃｕ－ＴＰＡ材料并負載ＡｕＮＰｓ后，接著連接ＤＮＡ１邋（Ｓ１）形成逡逑Ｃｕ－ＴＰＡ／ＡｕＮＰｓ／Ｓｌ作為電化學(xué)傳感器的信號探針，實驗方案如圖１邋（Ａ）所示。逡逑然后將ＤＮＡ２邋（Ｓ２）連接到金電極（ＧＥ）上形成Ｓ２／ＧＥ，接著將ＡＦＢ１的適配逡逑體（Ｓ３）連接到Ｓ２／ＧＥ上形成Ｓ３／Ｓ２／ＧＥ。再然后將信號探針連接到電極上以形逡逑成邋Ｃｕ－ＴＰＡ／ＡｕＮＰｓ／Ｓｌ／Ｓ３／Ｓ２／ＧＥ，實驗過程如圖邋１邋（Ｂ）所示。由于邋Ｃｕ－ＴＰＡ７ＡｕＮＰｓ逡逑復(fù)合材料中含有大量Ｃｕ邋（ＩＩ），可以獲得相對穩(wěn)定和強的Ｃｕ邋（ＩＩ）電化學(xué)信號。逡逑當(dāng)加入一定量的ＡＦＢ１后，ＡＦＢ１可以與Ｓ３結(jié)合，而Ｓ１也Ｓ３結(jié)合，兩者相互逡逑競爭，影響電極表面上信號探針的量，從而使得ＤＰＶ信號減弱。通過Ｃｕ－ＴＰＡ逡逑的ＤＰＶ信號的變化對ＡＦＢ１進行檢測。該傳感器還可以用于啤酒中ＡＦＢ１的檢逡逑測，有良好的回收率。逡逑

ｒａｎｇｅ邋ｏｆ邋—０？邋１邋？０．５邋Ｖ．逡逑為了進一步驗證實驗的可行性，我們通過掃描循環(huán)伏安曲線（ｃｖ）以及電逡逑化學(xué)阻抗（ＥＩＳ）來分析ＤＮＡ結(jié)合到電極表面的可行性。如圖２．４邋（Ａ）所示，逡逑通過掃描［Ｆｅ（ＣＮ）６］３７［Ｆｅ（ＣＮ）６］４１邋乍為氧化還原探針的ＣＶ曲線來觀察電極上每個逡逑步驟的特性。裸的金電極電極出現(xiàn)了一對良好的氧化還原峰（曲線ａ）。首先將逡逑Ｓ２和ＭＣＨ在電極上孵化一段時間，將Ｓ２固定在電極上（曲線ｂ），由于ＤＮＡ逡逑的磷酸骨架帶負電使得與帶負電的［Ｆｅ（ＣＮ）６ｆＡ存在靜電排斥作用，使得氧化還逡逑原峰的電流減弱。接著將Ｓ３進一步滴加到電極表面孵化一段使得Ｓ３和Ｓ２互補逡逑配對（曲線ｃ），ＤＮＡ的磷酸骨架增多使得氧化還原峰降低。然后將Ｓ１滴加到逡逑電極表面孵化一段時間讓Ｓ１與Ｓ３互補配對（曲線ｄ），由于ＤＮＡ磷酸骨架的進逡逑一步增多使得氧化還原峰再次降低。最后加入一定量的ＡＦＢ１后（曲線ｅ），邋ＡＦＢ１逡逑與Ｓ３的相互作用，使得大量的Ｓ１從電極表面分離，ＤＮＡ的磷酸骨架減少，，靜逡逑電斥力減少使得氧化還原峰的電流增大。逡逑ＥＩＳ也是常用的研宄電極表面ＤＮＡ修飾過程的方法。通常來說，半圓直徑逡逑對應(yīng)于電子轉(zhuǎn)移電阻（Ｕ
【學(xué)位授予單位】：南京師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP212.3;TS207.4

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李區(qū);;黃曲霉毒素分析方法進展[J];廣西水產(chǎn)科技;2005年03期

2 陳勇;榮道興;任利民;;黃曲霉毒素對家禽的危害與防控措施[J];阿壩科技;2012年02期

3 王少軍;于春娣;唐娟;程果;謝曉麗;楊慶利;;黃曲霉毒素生物脫毒法研究進展[J];食品研究與開發(fā);2018年24期

4 諸晨;錢勇;;高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法測定薏苡仁藥材中黃曲霉毒素[J];食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報;2019年05期

5 曹長會;;臨沂市煎餅類食品中黃曲霉毒素含量測定及分析[J];中國衛(wèi)生檢驗雜志;2019年05期

6 汪恩婷;鄒振宇;楊皓;楊京;;應(yīng)用高效液相色譜法檢測食品中黃曲霉毒素[J];食品安全導(dǎo)刊;2018年36期

7 彭永敏;;食品中黃曲霉毒素的檢測方法[J];食品安全導(dǎo)刊;2018年36期

8 葉穎苓;;食品中黃曲霉毒素檢測方法概述[J];科技資訊;2019年09期

9 王善鈺;;食品中的黃曲霉毒素檢測措施分析[J];食品安全導(dǎo)刊;2019年09期

10 李智高;毛永楊;狄朋敏;蘇濤;田金蘭;;食品中黃曲霉毒素的降解方法的研究進展[J];食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報;2019年14期

相關(guān)會議論文 前10條

1 喬宏興;姜亞樂;王永芬;史洪濤;邊傳周;;黃曲霉毒素的危害及其脫毒方法研究進展[A];中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會動物微生態(tài)學(xué)分會第五屆第十三次全國學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2018年

2 孫淑娟;曾于洋;江海洋;;中藥中黃曲霉毒素檢測方法研究進展[A];中國毒理學(xué)會獸醫(yī)毒理學(xué)委員會與中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會獸醫(yī)食品衛(wèi)生學(xué)分會聯(lián)合學(xué)術(shù)研討會暨中國毒理學(xué)會獸醫(yī)毒理學(xué)委員會第5次全國會員代表大會會議論文集[C];2017年

3 胡麗莎;謝春芳;姚冬生;劉大嶺;;用等溫滴定微量熱技術(shù)對黃曲霉毒素氧化酶動力的研究[A];第八屆中國酶工程學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2011年

4 黎玉鳳;張賽;謝春芳;劉大嶺;姚冬生;;黃曲霉毒素解毒酶體外分子定向進化(Ⅱ)[A];第八屆中國酶工程學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2011年

5 施曉晨;安雅男;申鳳鴿;于錄;;黃曲霉毒素誘導(dǎo)巨噬細胞自噬機制的研究[A];中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會獸醫(yī)藥理毒理學(xué)分會第十一屆會員代表大會暨第十三次學(xué)術(shù)討論會與中國毒理學(xué)會獸醫(yī)毒理專業(yè)委員會第五次學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2015年

6 王文龍;李成成;安立龍;;簡述環(huán)境中黃曲霉毒素對蛋雞產(chǎn)業(yè)潛在的生態(tài)和健康風(fēng)險[A];中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會2014年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2014年

7 孟慶利;;黃曲霉毒素的檢測及控制[A];《2010中國豬業(yè)進展》論文集[C];2010年

8 翁善鋼;Kaori Nishide;;亞太地區(qū)的黃曲霉毒素[A];第十二屆（2014）中國豬業(yè)發(fā)展大會論文集[C];2014年

9 陳建民;張雪輝;楊美華;金鉞;;中藥中黃曲霉毒素檢測概況[A];第八屆全國中藥和天然藥物學(xué)術(shù)研討會與第五屆全國藥用植物和植物藥學(xué)學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2005年

10 馬靜;朱惠蓮;唐志紅;凌文華;;尿糞黃曲霉毒素排泄及生物干預(yù)[A];中國環(huán)境誘變劑學(xué)會抗誘變劑和抗癌劑專業(yè)委員會第三次全國學(xué)術(shù)會議、中國毒理學(xué)會生化與分子毒理專業(yè)委員會第五屆學(xué)術(shù)交流會、貴州省環(huán)境誘變劑學(xué)會成立大會暨首屆學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2004年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 趙熙熙;昆蟲催生致命黃曲霉毒素[N];中國科學(xué)報;2017年

2 山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究中心研究員 原農(nóng)業(yè)部第八屆科技委員會委員 孫毅;從黃曲霉毒素污染說開去[N];中國科學(xué)報;2018年

3 余曉琴 四川省食品藥品檢驗檢測院;相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中黃曲霉毒素限量解讀[N];中國市場監(jiān)管報;2019年

4 本報記者 馬愛平;黃曲霉毒素超標(biāo)“致命”怎么破？[N];科技日報;2018年

5 國家食品安全風(fēng)險評估中心副研究員 鐘凱;普洱茶中攜帶黃曲霉會不會產(chǎn)生毒素？[N];中國醫(yī)藥報;2017年

6 食品與營養(yǎng)信息交流中心副主任 鐘凱;花生醬含黃曲霉 吃了會怎樣[N];健康報;2017年

7 科信食品與營養(yǎng)信息交流中心副主任 中華預(yù)防醫(yī)學(xué)會健康傳播分會常務(wù)委員 鐘凱;農(nóng)家花生油既便宜又放心？[N];保健時報;2017年

8 美國普度大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物工程系博士 云無心;檢測出黃曲霉毒素 普洱茶還能喝嗎[N];保健時報;2017年

9 記者 季征;云南農(nóng)大研究表明普洱茶不含黃曲霉毒素[N];云南日報;2017年

10 本報記者 付麗麗 馬波;茶照喝 牙照刷[N];科技日報;2017年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 任文潔;抗黃曲霉毒素B_1納米抗體免疫學(xué)性能分析及其隨機突變庫的研究[D];南昌大學(xué);2019年

2 郝澍;硒對黃曲霉毒素B_1抑制豬細胞免疫的拮抗作用及其機理研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

3 關(guān)絢麗;基于轉(zhuǎn)錄組學(xué)的氧化脅迫下調(diào)控黃曲霉毒素合成的基因篩選和確證[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2018年

4 范_g;黃曲霉毒素降解酶基因克隆表達和降解劑在肉雞中的應(yīng)用研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

5 武琳霞;中國花生黃曲霉毒素污染風(fēng)險預(yù)警模型研究[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2019年

6 王倩;代謝組學(xué)分析純品黃曲霉毒素B1添加和自然霉變飼料對奶牛健康和牛奶品質(zhì)的影響[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2019年

7 史瑩華;納米級硅酸鹽結(jié)構(gòu)微粒（NSP）吸附豬飼糧中黃曲霉毒素的研究[D];浙江大學(xué);2005年

8 胡娜;基因芯片技術(shù)在黃曲霉毒素生物合成相關(guān)基因檢測中的應(yīng)用研究[D];南昌大學(xué);2006年

9 張雪輝;中藥中黃曲霉毒素檢測方法研究及模式識別在中藥領(lǐng)域中的應(yīng)用[D];中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué);2004年

10 申海濤;黃曲霉毒素G_1誘發(fā)小鼠肺腺癌的組織發(fā)生及其對肺泡Ⅱ型上皮細胞影響的研究[D];河北醫(yī)科大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張敏;黃曲霉毒素B_1核酸適體篩選和檢測方法的建立[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2019年

2 何婷婷;低共熔溶劑在食品中黃曲霉毒素和多環(huán)芳烴分析的應(yīng)用研究[D];南昌大學(xué);2019年

3 王興枝子;Ataxin-3基因多態(tài)性與黃曲霉毒素B1相關(guān)性肝硬化風(fēng)險的關(guān)聯(lián)性研究[D];右江民族醫(yī)學(xué)院;2019年

4 張利永;基于智能手機黃曲霉菌毒素的快速檢測[D];電子科技大學(xué);2019年

5 韋錦范;平菇漆酶菌株的篩選及其對黃曲霉毒素的降解研究[D];廣西大學(xué);2019年

6 王春燕;基于金屬—有機配位聚合物的電化學(xué)生物傳感器對黃曲霉毒素B1的檢測[D];南京師范大學(xué);2019年

7 艾超超;稀土摻雜下轉(zhuǎn)換納米顆粒的制備及其應(yīng)用于黃曲霉毒素B_1檢測的研究[D];廈門大學(xué);2018年

8 王平;碳代謝阻遏基因snf1和Reg1調(diào)控黃曲霉生長發(fā)育和黃曲霉毒素合成[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2019年

9 張銘;短黃桿菌3J2MO降解黃曲霉毒素研究[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2019年

10 謝文沛;甘肅飼料和牛奶中黃曲霉毒素污染水平及其季節(jié)動態(tài)[D];蘭州大學(xué);2017年

本文編號：2698640