【摘要】：新鮮牛奶中體細胞的含量是衡量牛奶質量和奶牛健康狀況的重要指標之一,實現(xiàn)其準確快速檢測有重要的意義。構建靈敏、快速、準確、穩(wěn)定的微叉指電極細胞傳感器是很好的實現(xiàn)方法,首先制作出微叉指電極,然后在該電極表面修飾納米氧化鋅(Zn O)薄膜和P-選擇素,最后獲得檢測牛奶體細胞的微叉指電極細胞傳感器。主要研究內(nèi)容如下:1)設計寬度和間距為50μm、100μm的氧化銦錫(ITO)微叉指電極,先后在電極表面電沉積納米ZnO及P-選擇素生化修飾。通過循環(huán)伏安法和掃描隧道電子顯微鏡對納米修飾的電極表面進行表征。然后再進行P-選擇素修飾。交流電壓幅值設置在1mV~600mV、頻率范圍設置在10Hz~1MHz之間進行奶樣測試實驗,同時添加細胞培養(yǎng)液對照實驗,確定最佳測試信號為300mV。2)對電極的尺寸、表面結構的修飾、多細胞濃度牛奶樣品、電極材料四個方面進行阻抗測量并討論,然后建立等效電路模型對阻抗譜擬合分析。最終發(fā)現(xiàn)100μm尺寸修飾納米ZnO以及P-選擇素后微叉指電極的靈敏度和檢測精度最好,能夠正確區(qū)分幾個濃度牛奶樣品,且測量阻抗與奶樣濃度呈現(xiàn)一定的線性關系。具體體現(xiàn)在10kHz頻率以下時,傳感器經(jīng)過不同修飾后檢測的阻抗模值在0~80萬/mL濃度之間呈現(xiàn)一定的線性相關。將檢測閾值的參數(shù)設置為5%,P-選擇素修飾和納米ZnO修飾的決定系數(shù)R~2分別為0.909、0.874,該傳感器能夠對奶牛乳腺炎等級進行較好的預測,同時也能檢測出國家規(guī)定標準40萬/mL。圖46幅;表10個;參58篇。
【學位授予單位】：華北理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S858.23;TP212
【圖文】：

其中包含 87%～88％的水（乳漿）和 12%～13%的干物質（也稱總固體，Total Solid，TS），組成物質如圖1 所示。圖 1 牛奶中所含物質Fig.1 The substance contained in milk牛奶中這些物質的含量的變化受體細胞數(shù)量的影響，由于體細胞主要由白細胞組成，當奶牛乳頭感染發(fā)炎時白細胞會增多以對抗疾病和修復被破壞的組織。健康奶牛與患有陰性乳腺炎的奶牛所產(chǎn)的牛奶通常無法從直觀上判斷其質量，奶�；加腥橄傺缀螅Ｄ讨械捏w細胞數(shù)增多導致牛奶中的脂肪、蛋白質、糖類含量都會產(chǎn)生一定變化。例如感染后蛋白水解酶活性提高，牛奶中的鈉離子和氯離子增多影響牛

酪蛋白 2.81 2.32 0.82清蛋白 0.82 1.33 1.62鈉離子 0.05 0.11 1.91 微叉指電極工作原理在電化學生物傳感器中，由相對交叉排列的微叉指電極之間產(chǎn)生一個平行板電，由打開的電極，向被測材料提供單邊測試區(qū)域，如圖 2 所示。圖中給出了兩板和叉指傳感器的電場線。.1 工作原理傳感器產(chǎn)生的電場線穿透到被測物中并改變傳感器的阻抗，由于傳感器表現(xiàn)為，容抗則成為系統(tǒng)性能的函數(shù)。因此，通過測量被測物對傳感器的電容電抗，評估系統(tǒng)的性能。由于叉指傳感器的電極是共面的，因此被測電容會給出很高噪比，為了獲得較強的信號，該傳感器的電極重復平面陣列。

圖 3 微叉指電極電場分布圖ig.3 Electric field distribution of interdigitated microelectr的電場包括兩種，一種是由微叉指電極之間的生的電場稱為靜電場，另一種是電荷性質或大極間若存在均勻電介質則會產(chǎn)生均勻電場，圖1）進行說明：dUE 強度，伏特/米；降，伏特；距離，米。

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 趙春娟;赫彩霞;高文惠;;牛奶體細胞數(shù)檢測方法的研究進展[J];中國奶牛;2014年13期

2 威廉·施米茨;;淺談牛奶質量參數(shù)[J];中國乳業(yè);2014年01期

3 王學君;李梅;石太亮;劉輝;潘偉;;牛乳體細胞數(shù)影響因素、控制及牛群管理[J];河南畜牧獸醫(yī)(綜合版);2014年01期

4 余洋;牛忠英;裴振華;劉彥;胡娟;;應用電化學測菌法檢測變形鏈球菌效果的評價研究[J];現(xiàn)代口腔醫(yī)學雜志;2012年02期

5 顏小飛;汪懋華;安冬;;基于叉指陣列微電極的阻抗免疫傳感器研究進展[J];分析化學;2011年10期

6 呂法煜;李德有;;構建生物傳感器的新材料——納米氧化鋅[J];河南化工;2011年12期

7 馮瑞華;;國外納米生物傳感器研究新進展[J];新材料產(chǎn)業(yè);2010年05期

8 陳鳳岐;;牛奶體細胞數(shù)(SCC)的研究及其對我國乳業(yè)發(fā)展的影響[J];中國奶牛;2009年11期

9 曹立新;閆培生;孫克寧;D.W.Kirk;;納米陣列電極研究[J];化學進展;2008年09期

10 繆璐;劉仲明;張水華;;電化學免疫傳感器的研究進展[J];中國醫(yī)學物理學雜志;2006年02期

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1 孫桂金;斑馬魚選擇素及配體PSGL-1的研究[D];山東師范大學;2011年

本文編號：2805048