基于納米金和MOFs的石英晶體微天平適配體傳感器檢測食品中四環(huán)素殘留
發(fā)布時間:2021-01-05 18:46
四環(huán)素是一種使用比較廣泛的四環(huán)素類抗生素,它在動物養(yǎng)殖過程中常被作為飼料添加劑,用于動物的防病治病和促進動物的生長發(fā)育。由于四環(huán)素的不合理使用導(dǎo)致其在動物體內(nèi)殘留,并通過食物鏈進入人體,影響人們的身體健康。目前,針對食品中四環(huán)素殘留的檢測方法已有大量文獻報道,但傳統(tǒng)的檢測方法存在設(shè)備儀器昂貴、靈敏度低、實時在現(xiàn)檢測比較困難等缺點,因此,需要建立一種成本低、操作簡單、靈敏度高、穩(wěn)定可靠的方法對食品中的四環(huán)素殘留進行檢測。石英晶體微天平具有成本低、檢測靈敏度高、可實時在線檢測的優(yōu)點;納米金具有與生物大分子結(jié)合不改變其活性、高導(dǎo)電性的特點;金屬有機框架材料(metal organic frameworks,MOFs)具有高孔隙率、大比表面積;適配體具有高特異性和親和力、易合成、穩(wěn)定性好、靶范圍廣等的優(yōu)點。本實驗構(gòu)建了一種基于納米金和MOFs的石英晶體微天平適配體傳感器,并用該傳感器實現(xiàn)對四環(huán)素快速、高靈敏度、高選擇性的檢測,并且成功實現(xiàn)對牛奶中四環(huán)素的檢測,具體內(nèi)容如下:首先對石英金電極(Quartz Auelectrode,QAuE)進行預(yù)處理,采用滴涂法將均苯三羧酸銅(HKUST-1)分...
【文章來源】:山西大學山西省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
HKUST-1的晶體結(jié)構(gòu)圖
第1章緒論11圖1.3SELEX篩選核酸適配體流程圖1.4.2核酸適配體的特點核酸適配體特異性的與靶分子結(jié)合的性質(zhì),類似抗體的功能性質(zhì),因此又被稱為“化學抗體”,但與抗體相比核酸適配體具有無可比擬的優(yōu)勢,具體如下:(1)高特異性和親和力[75]:核酸適配體在鹽溶液中發(fā)生空間結(jié)構(gòu)變化與靶分子之間的結(jié)合與抗體相比有更高的特異性和親和力,解離范圍在10-12mol/L~10-9mol/L之間。(2)靶物質(zhì)范圍廣:核酸適配體不僅可以與酶、蛋白質(zhì)、抗體等特異性結(jié)合,與金屬離子、生物毒素等小分子物質(zhì)也可以結(jié)合[76-77]。(3)易于合成:核酸適配體是通過體外篩選技術(shù)獲得的,可通過化學法大量合成,無需進行動物實驗,并且篩選周期短、成本低、可長期保存。(4)穩(wěn)定性好:核酸適配體性質(zhì)穩(wěn)定,受溫度、酸解性等物理條件影響小,變性的適體在短時間內(nèi)可進行恢復(fù)并使用。(5)易修飾:核酸適配體是一段DNA或者RNA序列,分子量小,可對其進行熒光標記、生物素、巰基、氨基等官能團的修飾,拓寬了適配體的使用范圍。1.4.3核酸適配體的應(yīng)用由于核酸適配體具有高特異性、高親和力、檢測范圍廣、易合成、穩(wěn)定性好等特點,已廣泛應(yīng)用于醫(yī)學領(lǐng)域、環(huán)境檢測、食品安全檢測等領(lǐng)域。(1)醫(yī)學領(lǐng)域目前,因適配體具有選擇性強、靈敏度高、穩(wěn)定性好的特點在醫(yī)學領(lǐng)域的臨床診斷、藥物傳送、疾病治療等方面有廣泛應(yīng)用。李忻等[78]構(gòu)建了一種生物傳感器用于檢測乳腺癌中HER2的存在,利用HER2適配體與二茂鐵標記的DNA/金納米球進行結(jié)合,當HER2存在時,通過物質(zhì)間的反應(yīng),產(chǎn)生明顯信號,其最
第1章緒論13一個電場,壓電材料會沿一定方向產(chǎn)生機械形變,當外加電場消失時,機械形變也會消失,在此過程中發(fā)生了電能轉(zhuǎn)化為機械能,稱為逆壓電效應(yīng)。常見的壓電材料有石英晶體、壓電陶瓷等,其中石英晶體是應(yīng)用最廣泛的壓電晶體。圖1.4壓電效應(yīng)示意圖石英晶體微天平是由石英晶體傳感器、信號檢測、數(shù)據(jù)處理等部分組成,其中石英晶體傳感器是由石英晶片(從一塊石英晶體上采用AT切割方式得到)、鍍金電極、引線、支架構(gòu)成,如圖1.5所示。在檢測過程中,在石英晶片電極上施加交變電壓并與振蕩器連接,當振蕩器的頻率與石英晶片電極的固有頻率一致時,會產(chǎn)生共振,此時振蕩最穩(wěn)定。若石英晶體電極表面沉積物質(zhì),會引起質(zhì)量變化并通過石英諧振器把質(zhì)量變化轉(zhuǎn)變?yōu)轭l率變化電信號,從而通過頻率變化電信號確定沉積物質(zhì)的變化。1959年,德國Sauerbrey[86]建立了石英晶體表面沉積物質(zhì)的質(zhì)量變化與石英晶體振動頻率變化的關(guān)系:△F=﹣2f02(ρqμq)-1/2△m/A(1.1)其中f0為石英晶體的基頻;A為石英晶電極的有效面積;ρq和μq分別為石英晶體密度和剪切模量;△m為石英晶體表面質(zhì)量的變化;負號為石英晶體表面質(zhì)量增加引起振動頻率下降。根據(jù)(1.1)得出,石英晶體表面沉積物質(zhì)的質(zhì)量變化與石英晶體的振動頻率成正比。在初期該方程只適用于真空中剛性薄膜的檢測,且沉積膜質(zhì)量不超過晶體質(zhì)量的2%。在1985年Gordon和Kanazawa[87]提出了在液相為牛頓流體和石英晶體間的關(guān)系:△F=f02/3(ηρ/πμQρQ)1/2(1.2)其中η為石英晶體表面液相層的粘度;ρ為液相層的密度;ρQ為石英晶體的密度;μQ為石英晶體的剪切膜量。
本文編號:2959115
【文章來源】:山西大學山西省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
HKUST-1的晶體結(jié)構(gòu)圖
第1章緒論11圖1.3SELEX篩選核酸適配體流程圖1.4.2核酸適配體的特點核酸適配體特異性的與靶分子結(jié)合的性質(zhì),類似抗體的功能性質(zhì),因此又被稱為“化學抗體”,但與抗體相比核酸適配體具有無可比擬的優(yōu)勢,具體如下:(1)高特異性和親和力[75]:核酸適配體在鹽溶液中發(fā)生空間結(jié)構(gòu)變化與靶分子之間的結(jié)合與抗體相比有更高的特異性和親和力,解離范圍在10-12mol/L~10-9mol/L之間。(2)靶物質(zhì)范圍廣:核酸適配體不僅可以與酶、蛋白質(zhì)、抗體等特異性結(jié)合,與金屬離子、生物毒素等小分子物質(zhì)也可以結(jié)合[76-77]。(3)易于合成:核酸適配體是通過體外篩選技術(shù)獲得的,可通過化學法大量合成,無需進行動物實驗,并且篩選周期短、成本低、可長期保存。(4)穩(wěn)定性好:核酸適配體性質(zhì)穩(wěn)定,受溫度、酸解性等物理條件影響小,變性的適體在短時間內(nèi)可進行恢復(fù)并使用。(5)易修飾:核酸適配體是一段DNA或者RNA序列,分子量小,可對其進行熒光標記、生物素、巰基、氨基等官能團的修飾,拓寬了適配體的使用范圍。1.4.3核酸適配體的應(yīng)用由于核酸適配體具有高特異性、高親和力、檢測范圍廣、易合成、穩(wěn)定性好等特點,已廣泛應(yīng)用于醫(yī)學領(lǐng)域、環(huán)境檢測、食品安全檢測等領(lǐng)域。(1)醫(yī)學領(lǐng)域目前,因適配體具有選擇性強、靈敏度高、穩(wěn)定性好的特點在醫(yī)學領(lǐng)域的臨床診斷、藥物傳送、疾病治療等方面有廣泛應(yīng)用。李忻等[78]構(gòu)建了一種生物傳感器用于檢測乳腺癌中HER2的存在,利用HER2適配體與二茂鐵標記的DNA/金納米球進行結(jié)合,當HER2存在時,通過物質(zhì)間的反應(yīng),產(chǎn)生明顯信號,其最
第1章緒論13一個電場,壓電材料會沿一定方向產(chǎn)生機械形變,當外加電場消失時,機械形變也會消失,在此過程中發(fā)生了電能轉(zhuǎn)化為機械能,稱為逆壓電效應(yīng)。常見的壓電材料有石英晶體、壓電陶瓷等,其中石英晶體是應(yīng)用最廣泛的壓電晶體。圖1.4壓電效應(yīng)示意圖石英晶體微天平是由石英晶體傳感器、信號檢測、數(shù)據(jù)處理等部分組成,其中石英晶體傳感器是由石英晶片(從一塊石英晶體上采用AT切割方式得到)、鍍金電極、引線、支架構(gòu)成,如圖1.5所示。在檢測過程中,在石英晶片電極上施加交變電壓并與振蕩器連接,當振蕩器的頻率與石英晶片電極的固有頻率一致時,會產(chǎn)生共振,此時振蕩最穩(wěn)定。若石英晶體電極表面沉積物質(zhì),會引起質(zhì)量變化并通過石英諧振器把質(zhì)量變化轉(zhuǎn)變?yōu)轭l率變化電信號,從而通過頻率變化電信號確定沉積物質(zhì)的變化。1959年,德國Sauerbrey[86]建立了石英晶體表面沉積物質(zhì)的質(zhì)量變化與石英晶體振動頻率變化的關(guān)系:△F=﹣2f02(ρqμq)-1/2△m/A(1.1)其中f0為石英晶體的基頻;A為石英晶電極的有效面積;ρq和μq分別為石英晶體密度和剪切模量;△m為石英晶體表面質(zhì)量的變化;負號為石英晶體表面質(zhì)量增加引起振動頻率下降。根據(jù)(1.1)得出,石英晶體表面沉積物質(zhì)的質(zhì)量變化與石英晶體的振動頻率成正比。在初期該方程只適用于真空中剛性薄膜的檢測,且沉積膜質(zhì)量不超過晶體質(zhì)量的2%。在1985年Gordon和Kanazawa[87]提出了在液相為牛頓流體和石英晶體間的關(guān)系:△F=f02/3(ηρ/πμQρQ)1/2(1.2)其中η為石英晶體表面液相層的粘度;ρ為液相層的密度;ρQ為石英晶體的密度;μQ為石英晶體的剪切膜量。
本文編號:2959115
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