【摘要】：新鮮牛奶中體細胞的含量是衡量牛奶質(zhì)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(gòu)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(shè)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(shè)置在1mV~600mV、頻率范圍設(shè)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(jié)構(gòu)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(guān)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(guān)。將檢測閾值的參數(shù)設(shè)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?qū)δ膛Ｈ橄傺椎燃夁M行較好的預(yù)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(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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(zhì)（也稱總固體，Total Solid，TS），組成物質(zhì)如圖1 所示。圖 1 牛奶中所含物質(zhì)Fig.1 The substance contained in milk牛奶中這些物質(zhì)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(fù)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(zhì)量，奶�；加腥橄傺缀�，牛奶中的體細胞數(shù)增多導(dǎo)致牛奶中的脂肪、蛋白質(zhì)、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(xué)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(fù)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(zhì)或大極間若存在均勻電介質(zhì)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】

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本文編號：2805048