目的食品及環(huán)境中的生物毒素污染對人類健康、經濟發(fā)展甚至社會安全構成潛在威脅并產生嚴重危害。其中,相思子毒素和金黃色葡萄球菌腸毒素B(SEB)致死劑量極低,還被列為“潛在生物戰(zhàn)劑”。因此,對這兩種生物毒素進行定量檢測受到國際組織及各國政府監(jiān)管部門的高度重視。目前,靈敏度高且結果可靠的檢測方法往往依賴于昂貴的實驗設備,操作流程較繁復,無法滿足快速便捷檢測的需求。因此,本研究基于生物刺激響應性光子晶體分別建立了用于相思子毒素、金黃色葡萄球菌腸毒素B超靈敏檢測的傳感技術。方法在24孔板中用附著有金納米粒子(AuNPs)的二氧化硅微球(SiO₂)通過自組裝方法堆壘蛋白石光子晶體(PCs),并用相思子毒素多克隆抗體(pAb)或SEB適配體修飾光子晶體以實現傳感材料對相思子毒素或SEB的特異性識別。通過考察不同條件下制備的傳感材料對目標物的響應性能,優(yōu)化識別元件與SiO₂-AuNPs光子晶體孵育條件。通過透射電子顯微鏡(TEM),掃描電子顯微鏡(SEM)和原子力顯微鏡(AFM)表征微球、光子晶體及傳感材料在檢測目標物前后的形貌,初步探索響應機制。通過特異性...

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【學位級別】：碩士

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中文摘要
Abstract
中英文縮略詞對照表
第一章 前言
    1.1 生物毒素
        1.1.1 生物毒素的概念及分類
        1.1.2 生物毒素的危害
    1.2 相思子毒素概述
        1.2.1 相思子毒素的分布、結構及作用機制
        1.2.2 相思子毒素的危害及現有檢測手段
    1.3 金黃色葡萄球菌腸毒素B概述
        1.3.1 金黃色葡萄球菌腸毒素B的分布、結構及中毒機制
        1.3.2 金黃色葡萄球菌腸毒素B的危害及現有檢測手段
    1.4 刺激響應性光子晶體概述
        1.4.1 光子晶體簡介
        1.4.2 光子晶體特征
        1.4.3 光子晶體制備方法
        1.4.4 刺激響應性光子晶體的概念及應用
        1.4.5 生物刺激響應性光子晶體
    1.5 研究目的及意義
    1.6 研究內容
        1.6.1 用于相思子毒素痕量檢測的抗體-光子晶體生物傳感材料制備及應用
        1.6.2 用于金黃色葡萄球菌腸毒素B痕量檢測的適配體-光子晶體生物傳感材料制備及應用
第二章 用于檢測痕量相思子毒素的抗體-光子晶體傳感技術研究
    2.1 實驗材料
        2.1.1 實驗試劑
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 實驗方法
        2.2.1 生物刺激響應性光子晶體傳感材料的制備
            2.2.1.1 溶液配制
            2.2.1.2 金納米顆粒(AuNPs)的制備
            2.2.1.3 SiO₂-AuNPs微球的制備
            2.2.1.4 SiO₂-AuNPs光子晶體和SiO₂-NH2 光子晶體的制備
            2.2.1.5 基于相思子毒素pAb的光子晶體傳感材料的制備
        2.2.2 制備條件優(yōu)化
            2.2.2.1 pAb孵育濃度優(yōu)化
            2.2.2.2 pAb孵育時間優(yōu)化
        2.2.3 光子晶體傳感材料對相思子毒素的響應性能研究
            2.2.3.1 光子晶體傳感材料響應時間研究
            2.2.3.2 檢測方法的性能研究
            2.2.3.3 傳感材料制備方法響應性能比較
            2.2.3.4 傳感材料的檢測范圍和檢測限研究
            2.2.3.5 傳感材料的特異性研究
            2.2.3.6 實際樣品檢測及加標回收實驗
    2.3 結果與討論
        2.3.1 材料表征
            2.3.1.1 AuNPs和 SiO₂-AuNPs微球的表征
            2.3.1.2 SiO₂-AuNPs光子晶體和氨基化SiO₂光子晶體的表征
        2.3.2 傳感材料制備條件優(yōu)化
        2.3.3 光子晶體傳感材料對相思子毒素的響應性能研究
            2.3.3.1 光子晶體傳感材料對相思子毒素的響應時間
            2.3.3.2 檢測方法的性能研究
            2.3.3.3 傳感材料制備方法響應性能比較
            2.3.3.4 光子晶體傳感材料檢測相思子毒素前后的SEM表征
            2.3.3.5 光子晶體傳感材料對相思子毒素響應前后AFM表征
            2.3.3.6 傳感材料的檢測范圍和檢測限研究
            2.3.3.7 傳感材料的特異性驗證
            2.3.3.8 實際樣品檢測及加標回收實驗
    2.4 小結
第三章 用于檢測痕量金黃色葡萄球菌腸毒素B的適配體-光子晶體傳感技術研究
    3.1 實驗材料
        3.1.1 實驗試劑與材料
        3.1.2 SEB特異性適配體
        3.1.3 實驗儀器
    3.2 實驗方法
        3.2.1 光子晶體傳感材料的制備
            3.2.1.1 SiO₂-AuNPs微球的制備
            3.2.1.2 適配體-光子晶體(Aptamer-PC)傳感材料的制備
        3.2.2 制備及檢測條件優(yōu)化
            3.2.2.1 SEB適配體孵育濃度的優(yōu)化
            3.2.2.2 傳感體系pH的優(yōu)化
        3.2.3 Aptamer-PC傳感材料對SEB響應情況的研究
            3.2.3.1 性能研究
            3.2.3.2 Aptamer-PC傳感材料響應時間研究
            3.2.3.3 標準曲線與線性方程
            3.2.3.4 特異性實驗
            3.2.3.5 實際樣品加標回收實驗及方法比較
    3.3 結果與討論
        3.3.1 材料表征
            3.3.1.1 SiO₂-AuNPs微球的TEM表征
            3.3.1.2 SiO₂-AuNPs光子晶體的光學圖像和反射光譜
            3.3.1.3 SiO₂-AuNPs光子晶體的SEM表征
            3.3.1.4 Aptamer-PC傳感材料的制備情況研究
        3.3.2 Aptamer-PC傳感材料制備方法及檢測條件優(yōu)化
            3.3.2.1 適配體孵育濃度的優(yōu)化
            3.3.2.2 傳感體系pH的優(yōu)化
        3.3.3 Aptamer-PC傳感材料對SEB響應情況的研究
            3.3.3.1 性能研究
            3.3.3.2 Aptamer-PC傳感材料對SEB的響應時間
            3.3.3.3 Aptamer-PC傳感材料對SEB響應前后的SEM表征
            3.3.3.4 Aptamer-PC傳感材料對SEB響應前后的AFM表征
            3.3.3.5 Aptamer-PC傳感材料的檢測范圍和檢測限研究
            3.3.3.6 特異性實驗結果
            3.3.3.7 實際樣品加標回收實驗及標準方法比較
    3.4 小結
第四章 結論與展望
    4.1 結論
    4.2 不足與展望
參考文獻
在學期間的研究成果
致謝



本文編號：3791620