基于上转换荧光纳米探针的花生油中真菌毒素检测研究

发布时间：2017-11-13 13:00

  本文关键词：基于上转换荧光纳米探针的花生油中真菌毒素检测研究

  更多相关文章： 花生油 真菌毒素 检测 特异性免疫 荧光纳米探针 上转换纳米颗粒

【摘要】：花生油中真菌毒素是影响其食用安全性的一个重要指标,也受到广大民众和各级政府的高度关注,因此研究简单、高效和灵敏的花生油真菌毒素检测方法,是当前亟待解决的科学问题。随着纳米和生物技术的发展,将纳米材料带入生物传感器领域,提高了检测结果的精度和稳定性,其中上转换纳米颗粒(UCNPs)由于其独特的发光特性,在生物传感检测领域具有广泛的应用前景。鉴于此,本研究通过稀土元素掺杂合成具有独立发光特性的UCNPs,在此基础上利用免疫学手段构建一种简单、高效和灵敏荧光纳米探针,实现花生油中真菌毒素快速检测。具体研究内容如下:1.制备用于合成荧光纳米探针的上转换纳米颗粒。以氯化钇,氯化镱,氯化铒,氯化钬,氯化铥等为原料,搭建基于稀土元素掺杂的高温热分解法UCNPs合成平台,制备粒径大小为100 nm、荧光产率高、分散性好、晶型纯净的油相OA-UCNPs,在表面氨基化修饰的作用下,形成水性的water-UCNPs。采用透射电镜、X-衍射等手段对其进行表征,针对形貌不均一、颗粒较大、荧光强度较弱的纳米颗粒,进行稀土元素掺杂比例、实验温度和时间等优化,获得性状优良UCNPs,以不同时间、不同PH为存放环境,验证其光化学稳定性,然后对纳米材料的表面进行功能化修饰,成功制备用于合成荧光纳米探针的表面氨基修饰、具有特异性免疫的UCNPs,用于后续检测毒素的应用中。2.单标记荧光纳米探针检测花生油中的单一毒素(以黄曲霉毒素AFB1为例)。使用已搭建好的稀土元素掺杂的高温热分解法UCNPs合成平台,首先制备性状优异的油相OAUCNPs,在表面氨基修饰的作用下,形成亲水性的water-UCNPs,然后使用经典戊二醛交联法连接检测毒素的单克隆人工抗体,进行表面的的功能化,成为荧光纳米探针,使用一步法合成的磁性纳米颗粒(MNPs)连接匹配的人工抗原,在抗原抗体特异性免疫结合的作用下,UCNPs与MNPs生成免疫复合物,在外界磁场下,分离富集,得到未发生免疫结合的UCNPs上清液,使用本实验室自主搭建的上转换荧光光谱采集系统获得UCNPs荧光光谱,以其中一个荧光发射峰为研究对象,获得与不同AFB1浓度成反比的上转换荧光强度,绘制荧光信号与AFB1浓度之间的线性关系,成功实现UCNPs荧光标记、抗原抗体特异性识别、磁性分离富集结合检测AFB1,获得0.1 ng"ml-1的检测限。3.双标记荧光纳米探针同时检测花生油中的两种真菌毒素(以AFB1和呕吐毒素DON为例)。同样使用已搭建好的稀土元素掺杂的高温热分解法UCNPs合成平台,首先制备性状优异的两种油相OA-UCNPs,在表面氨基修饰的作用下,形成亲水性的water-UCNPs,然后使用经典戊二醛交联法连接检测毒素对应的单克隆人工抗体,进行表面的的功能化,成为双标记荧光纳米探针,使用一步法合成的MNPs连接相对应的人工抗原,在抗原抗体特异性免疫结合的作用下,UCNPs与MNPs生成免疫复合物,在外界磁场下,分离富集,得到未发生免疫结合的两种UCNPs上清液,使用自主搭建的上转换荧光光谱采集系统获得两种UCNPs的荧光光谱,分别以其中的一个荧光发射峰为研究对象,获得与不同AFB1和DON浓度成反比的上转换荧光强度,绘制荧光信号与AFB1和DON浓度之间的线性关系,成功实现UCNPs双荧光标记、抗原抗体特异性识别、磁性分离富集结合检测AFB1和DON,获得0.001 ng"ml-1的检测限。
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.3;TS225.12

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