本文關(guān)鍵詞：海洋生物毒素檢測(cè)的細(xì)胞傳感器及手持式檢測(cè)儀的研究

  更多相關(guān)文章： 海洋生物毒素 細(xì)胞傳感器 聲表面波傳感器 心肌細(xì)胞電位傳感器 手持式檢測(cè)儀 大田軟海綿酸 石房蛤毒素

【摘要】：隨著社會(huì)的迅速發(fā)展,海洋污染越來(lái)越嚴(yán)重,海洋生物毒素已經(jīng)對(duì)人類(lèi)的健康造成了威脅。海洋生物毒素是一類(lèi)由藻類(lèi)產(chǎn)生的活性分子化合物,經(jīng)過(guò)貝類(lèi)濾食后進(jìn)入到貝肉體形成了生物富集。一朝人們不小心吃了有毒的貝肉以后,輕者引發(fā)人類(lèi)中毒,重者可導(dǎo)致人死亡。當(dāng)前海洋生物毒素的檢測(cè)手段大致有小鼠生物法(MBA)、高效液相色譜法(HPLC)和色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(LC-MS/MS)等。但是,這些檢測(cè)手段雖有一些優(yōu)勢(shì),但在實(shí)踐過(guò)程中也有著一些限制,比如小鼠生物法的重復(fù)性差、有悖動(dòng)物倫理,而HPLC與LC-MS/MS有設(shè)備昂貴,操作繁瑣等問(wèn)題。作為一種新興的檢測(cè)技術(shù),細(xì)胞傳感器與普通傳感器不同,它所用的敏感元件是離體細(xì)胞,并能夠與物理化學(xué)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞的各種生理參數(shù)進(jìn)行測(cè)定分析。細(xì)胞傳感器在細(xì)胞生理及食物檢測(cè)等方面應(yīng)用范圍大。此外,手持式檢測(cè)儀基于智能手機(jī)可進(jìn)行快速現(xiàn)場(chǎng)海洋生物毒素的檢測(cè)。本論文基于細(xì)胞水平上檢測(cè)海洋生物毒素的機(jī)理不同,提出了兩種可在實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用的細(xì)胞生物傳感器檢測(cè)海洋生物毒素的方法,以及設(shè)計(jì)了一種新型手持式檢測(cè)儀可用于現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)海洋生物毒素的方法。本論文的主要?jiǎng)?chuàng)新性的工作在于:1.研究了基于肝癌細(xì)胞的聲表面波傳感器檢測(cè)大田軟海綿酸的方法本文設(shè)計(jì)了一種基于肝癌細(xì)胞(HepG2)的聲表面波傳感器,并將其用到了大田軟海綿(OA)的檢測(cè)方法。研究了優(yōu)化細(xì)胞培養(yǎng)密度進(jìn)行毒素的檢測(cè),最佳細(xì)胞密度為10000個(gè)/孔。當(dāng)毒素濃度在10-1OOng/mL時(shí),聲表面?zhèn)鞲衅魉鶞y(cè)得的插入損耗變化值與OA濃度有良好的線(xiàn)性關(guān)系,其相關(guān)系數(shù)為0.9834,,其檢出限為10.91ng/mL檢測(cè)值為可通過(guò)插入損耗變化值來(lái)測(cè)得OA的濃度值。并且通過(guò)檢測(cè)其他毒素,驗(yàn)證了該檢測(cè)方法具有良好的特異性和重復(fù)性。也說(shuō)明該檢測(cè)方法在大田軟海綿酸的檢測(cè)應(yīng)用中具備很好的應(yīng)用前景。2.提出了高通量心肌細(xì)胞電位傳感器檢測(cè)石房蛤毒素的方法本文設(shè)計(jì)了基于心肌細(xì)胞電位傳感器系統(tǒng)檢測(cè)石房蛤毒素(STX)的方法。這種高通量心肌細(xì)胞電位傳感器可實(shí)現(xiàn)多個(gè)細(xì)胞樣本胞外場(chǎng)電位信號(hào)的同步檢測(cè),能夠大大提高了檢測(cè)效率。研究了高通量芯片表面蛋白修飾法和優(yōu)化細(xì)胞密度法對(duì)心肌細(xì)胞和高通量芯片耦合的作用。所得研究結(jié)果表明,當(dāng)心肌細(xì)胞按優(yōu)化密度12 × 104/cm2培養(yǎng)在用明膠修飾的高通量芯片上,可使心肌細(xì)胞和高通量芯片形成緊密的耦合。此時(shí)心肌細(xì)胞電位傳感器輸出的信號(hào)脈沖幅值最大,脈沖頻率最高,且電信號(hào)的重復(fù)性最好。將此心肌細(xì)胞電位傳感器用于石房蛤毒素的檢測(cè),經(jīng)過(guò)探索不同濃度毒素作用5min后心肌細(xì)胞電位傳感器胞外場(chǎng)電位信號(hào)的特征參數(shù)(脈沖幅值和脈沖頻率)的變化,得出該心肌電位傳感器的檢出限為1.00 ng/mL,檢測(cè)范圍均為3.75-480ng/mL。心肌細(xì)胞電位傳感器法具有簡(jiǎn)潔快速、檢出限低等優(yōu)點(diǎn),有望成為海洋生物毒素的檢測(cè)平臺(tái)。3.研究了手持式檢測(cè)儀現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)大田軟海綿酸和石房蛤毒素的方法研究了基于智能手機(jī)可用于現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)OA和STX的手持式檢測(cè)儀的方法。OA與STX可在競(jìng)爭(zhēng)性免疫反應(yīng)的試紙條上進(jìn)行反應(yīng),待試紙條上顯色時(shí)使用手持式檢測(cè)儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并加以分析。研究結(jié)果表明,手持式檢測(cè)儀檢測(cè)OA的檢測(cè)濃度范圍為3-20ng/mL,檢出限為2.800ng/mL;檢測(cè)STX的檢測(cè)濃度范圍為10-100ng/mL,檢出限為9.808ng/mL。并且通過(guò)檢測(cè)其他不同種類(lèi)的毒素,可證明該檢測(cè)方法具有良好的特異性。手持式檢測(cè)儀具有方便,快速,易操作等特點(diǎn),有望在海洋生物毒素現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)中擁有更好的應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TP212.3;R99

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 王天星;黎洪波;蘇凱麒;胡寧;王平;;基于細(xì)胞電阻抗傳感器的細(xì)胞多生理參數(shù)分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2014年12期

2 盧士英;張代輝;周玉;任洪林;孟憲梅;柳增善;于光;;大田軟海綿酸液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)方法的研究[J];中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志;2007年09期

3 于兵,曹際娟,尤永莉,麻麗丹,于珂,趙昕,王殿夫;ELISA與小白鼠生物法檢測(cè)貝類(lèi)中麻痹性貝毒的比較[J];檢驗(yàn)檢疫科學(xué);2005年01期

4 ;Environmental and Health Effects Associated With Harmful Algal Bloom and Marine Algal Toxins in China[J];Biomedical and Environmental Sciences;2004年02期

，

本文編號(hào)：1262177