本文關(guān)鍵詞：基于氧化石墨烯材料的食源性致病菌適配體傳感器研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：食源性致病菌是引發(fā)食品安全問題的重要原因，根據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計，每年大約70%的食物中毒都是由致病菌引起的。針對致病菌的檢測，傳統(tǒng)的微生物平板計數(shù)法存在程序繁瑣、耗時較長、準(zhǔn)確度差等弊端，因此發(fā)展快速、靈敏的新型檢測技術(shù)具有重要意義。近年來，電化學(xué)生物傳感器因具有檢測快速、成本低廉、靈敏度高、特異性好等優(yōu)勢成為研究熱點。本論文基于適配體識別技術(shù)，利用還原氧化石墨烯等新型納米材料構(gòu)建電化學(xué)傳感器，針對食源性致病菌的快速檢測開展了一系列研究工作： 首先，制備了基于還原氧化石墨烯-納米金的新型電流型適配體傳感器檢測食品中的沙門氏菌：先在玻碳電極表面依次修飾還原氧化石墨烯和納米金納米材料，然后通過設(shè)計一段能夠特異性捕獲沙門氏菌的巰基化適配體探針，制成高靈敏電流型傳感器。利用還原氧化石墨烯良好的電子傳輸能力以及納米金比表面積大的優(yōu)勢實現(xiàn)信號放大，提高了檢測能力。在沙門氏菌存在條件下，適配體將沙門氏菌捕獲并固定在電極的表面，，引起傳感器中即時電流的變化，根據(jù)電信號變化實現(xiàn)對沙門氏菌的定量檢測。在優(yōu)化條件下，構(gòu)造的適配體傳感器響應(yīng)電流與沙門氏菌菌液濃度的對數(shù)值成線性關(guān)系，線性范圍為2.5×102cfu/mL~2.5×105cfu/mL，檢測限為80cfu/mL(S/N=3)，檢測時間只需60min。同時，本傳感器能夠應(yīng)用于實際樣本檢測并且具有良好的選擇性。 其次，制備了新型的無標(biāo)記電阻型適配體傳感器檢測食品中的金黃色葡萄球菌：利用巰基化單鏈DNA能夠跟氧化石墨烯非共價結(jié)合并且能跟依靠金硫鍵納米金牢固結(jié)合的特性，以巰基化單鏈DNA為橋梁構(gòu)造新型復(fù)合納米材料修飾電極，巰基化單鏈DNA作為“橋梁”確保氧化石墨烯和納米金之間的結(jié)合更加牢固。先將氧化石墨烯電化學(xué)還原為還原氧化石墨烯，然后修飾巰基化的金黃色葡萄球菌全菌捕獲探針。當(dāng)電極在金黃色葡萄球菌菌液中孵育時，捕獲探針的有效位點會與金黃色葡萄球菌結(jié)合，將目標(biāo)菌“捕獲”并固定在電極表面，從而阻礙電極表面的電子傳輸，導(dǎo)致電化學(xué)阻抗值的增大。利用電化學(xué)阻抗值的變化就能實現(xiàn)對金黃色葡萄球菌的定量檢測。在優(yōu)化條件下，構(gòu)造的適配體傳感器電阻差值與金黃色葡萄球菌菌液濃度的對數(shù)值呈線性關(guān)系，線性范圍為10cfu/mL~10×106cfu/mL，檢測限為10cfu/mL(S/N=3)。該傳感器對金黃色葡萄球菌具有良好的選擇性。 第三，構(gòu)建了一步電沉積還原氧化石墨烯-碳納米管復(fù)合納米材料的新型無標(biāo)記電化學(xué)適配體傳感器：首先用氧化石墨烯和羧基化碳納米管合成氧化石墨烯-碳納米管復(fù)合材料，然后用一步電沉積的方法修飾于工作電極表面。將氧化石墨烯電化學(xué)還原之后，加入氨基化的沙門氏菌適配體，利用酰胺鍵固定在工作電極上。在沙門氏菌菌液中孵育后，電極會將目標(biāo)菌捕獲，并引起電化學(xué)阻抗值的增大，根據(jù)阻值變化實現(xiàn)對沙門氏菌的定量檢測。在優(yōu)化條件下，傳感器測得的阻值差值與沙門氏菌菌液濃度的對數(shù)值呈線性關(guān)系，線性范圍為7.5×101cfu/mL~7.5×105cfu/mL，檢測限為25cfu/mL(S/N=3)。
【關(guān)鍵詞】：食源性致病菌 適配體傳感器 還原氧化石墨烯 電化學(xué)阻抗 無標(biāo)檢測
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：R155.5;TP212
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 目錄6-8
• 1 緒論8-17
• 1.1 食源性致病菌概述8-9
• 1.2 食源性致病菌檢測方法概述9-11
• 1.2.1 平板計數(shù)法9
• 1.2.2 免疫學(xué)方法9-10
• 1.2.3 分子生物學(xué)檢測方法10
• 1.2.4 生物傳感器法10-11
• 1.3 電化學(xué)適配體傳感器11-13
• 1.3.1 適配體概述11-12
• 1.3.2 電化學(xué)適配體傳感器12-13
• 1.3.3 適配體傳感器在食源性致病菌檢測中的應(yīng)用13
• 1.4 納米材料在生物傳感器中的應(yīng)用13-15
• 1.4.1 氧化石墨烯在生物傳感器中的應(yīng)用13-14
• 1.4.2 碳納米管在生物傳感器中的應(yīng)用14
• 1.4.3 納米金在生物傳感器中的應(yīng)用14-15
• 1.5 本課題的立題意義和研究內(nèi)容15-17
• 2 實驗材料與方法17-26
• 2.1 主要試劑17
• 2.2 主要儀器17
• 2.3 菌種17-18
• 2.4 實驗原理18-19
• 2.4.1 電流型生物傳感器的檢測原理18
• 2.4.2 阻抗型生物傳感器的檢測原理18-19
• 2.5 電化學(xué)適配體傳感器的制備方法19-26
• 2.5.1 基于還原氧化石墨烯-納米金的電流型生物傳感器的制備19-21
• 2.5.2 新型金黃色葡萄球菌無標(biāo)記阻抗型適配體傳感器的制備21-23
• 2.5.3 基于一步電沉積還原氧化石墨烯-碳納米管適配體傳感器的制備23-26
• 3 結(jié)果與討論26-43
• 3.1 基于還原氧化石墨烯-納米金復(fù)合材料的電流型適配體傳感器26-31
• 3.1.1 制備的納米材料修飾電極的掃描電鏡表征圖26
• 3.1.2 適配體傳感器的循環(huán)伏安表征26-27
• 3.1.3 適配體傳感器的電化學(xué)阻抗表征27-28
• 3.1.4 電化學(xué)還原圈數(shù)的優(yōu)化28-29
• 3.1.6 電化學(xué)測量29-30
• 3.1.7 特異性和重復(fù)性實驗30
• 3.1.8 實際樣本測定和加標(biāo)回收實驗30-31
• 3.2 新型金黃色葡萄球菌無標(biāo)記阻抗型適配體傳感器31-36
• 3.2.1 制備的氧化石墨烯及還原氧化石墨烯-納米金復(fù)合納米材料的表征31
• 3.2.2 適配體傳感器的循環(huán)伏安表征31-32
• 3.2.3 適配體傳感器的電化學(xué)阻抗表征32-33
• 3.2.4 碳材料引入效果研究33-34
• 3.2.5 電極在菌液中孵育時間的優(yōu)化34-35
• 3.2.6 電化學(xué)測量35
• 3.2.7 特異性和重復(fù)性實驗35-36
• 3.2.8 實際樣本測定和加標(biāo)回收實驗36
• 3.3 一步電沉積還原氧化石墨烯-碳納米管復(fù)合納米材料的適配體傳感器36-43
• 3.3.1 制備的還原氧化石墨烯-碳納米管復(fù)合納米材料的表征36-37
• 3.3.2 適配體傳感器的循環(huán)伏安表征37-38
• 3.3.3 適配體傳感器的電化學(xué)阻抗表征38-39
• 3.3.4 電化學(xué)還原圈數(shù)優(yōu)化39
• 3.3.5 電極在菌液中孵育時間的優(yōu)化39-40
• 3.3.6 修飾電極在不同掃速下的循環(huán)伏安圖40
• 3.3.7 電化學(xué)測量40-41
• 3.3.8 特異性和重復(fù)性實驗41-42
• 3.3.9 實際樣本測定和加標(biāo)回收實驗42-43
• 主要結(jié)論與展望43-44
• 主要結(jié)論43
• 展望43-44
• 致謝44-45
• 參考文獻45-49
• 附錄：作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文49

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 李荔枝;胡萍;;快速檢測食品中金黃色葡萄球菌及其腸毒素型的研究進展[J];江西農(nóng)業(yè)學(xué)報;2011年08期

2 黃文宇;柳陳堅;;食源性沙門氏菌檢測方法的研究進展[J];生物技術(shù);2009年03期

3 楊靜,焦新安,文其乙,張如寬,劉秀梵;沙門氏菌屬特異性單克隆抗體在快速檢測中的應(yīng)用[J];中國衛(wèi)生檢驗雜志;1997年03期

  本文關(guān)鍵詞：基于氧化石墨烯材料的食源性致病菌適配體傳感器研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：320536