全固态电位传感技术在抗生素检测中的应用研究
发布时间：2021-08-28 23:47
全固态电位传感器因不含内充液,极易微型化、阵列化和制备成一次性的纸基电极和柔性电极,而在近年来得到了快速的发展,已在环境监测、临床护理、食品安全检测和可穿戴设备等领域得到了广泛应用。抗生素,是指由微生物或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其它活性的一类次级代谢产物。链霉素和卡那霉素均属于氨基糖苷类抗生素,对许多革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌具有广谱抗菌作用,因此常用于预防动物疾病或治疗细菌感染。但是,过度使用和滥用抗生素会在人体中造成抗生素残留,影响人的听力和肾脏,甚至引起神经系统紊乱。目前,常用的检测抗生素残留的方法有:高效液相色谱（HPLC）,液相色谱-质谱联用（LC-MS）,免疫分析法和荧光法等。这些传统方法虽稳定可靠,但它们大多数需要高成本的大型仪器,以及不能被设计成便携式设备来实现现场检测。因此开发一种简便快速、灵敏的新方法来检测食品中的抗生素具有重要的意义,同时也能进一步推动食品安全领域的发展。本课题基于核酸适配体开发了三种不同的全固态电位传感技术用于抗生素链霉素和卡那霉素的快速检测。首次引入双校准体系,制备四通道丝网印刷碳电极阵列全固态电位传感器,同时检测链霉素和卡...
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纸带离子选择性电极的制备示意图
新型识别受体被越来越多地应用于电位传感中，已有不少研究被报道[36-39]。秦研究组报道了一种无标签电位传感器（如Figure2），用于快速、灵敏和选择性地检测单核细胞李斯特菌（LM）[40]，这是一种广泛分布于环境中的病原体。核酸适配体与LM细胞中存在的表面蛋白A特异性地结合。目标结合事件阻止适体与鱼精蛋白静电相互作用，利用聚阳离子敏感膜电极可以敏感地检测到鱼精蛋白。使用这种方法，LM可以检测到10CFUml-1。结合在线过滤系统，用添加的沿海海水样品对此传感平台进行了评价，显示出良好的回收率和较高的准确性。图2.基于聚阳离子敏感膜电极的核酸适体电位传感平台检测细菌的示意图。Figure2.Schematicillustrationofpotentiometricaptasensingofbacterialcellsusingapolycation-sensitivemembraneelectrode[40].Rius研究组提出了一种基于化学修饰的石墨烯（适体传感器的转导层）和适体（传感层）的电位适体传感器（如Figure3）[41]。氧化石墨烯（GO）和还原氧化石墨烯（RGO）是构建两种适体传感器的基础，用于检测金黄色葡萄球菌。在这两个方案中，DNA适配体共价（在GO情况下）或非共价（在RGO情况下）附着在转导层上。在这两种情况下，尽管与RGO制成的适体传感器相关的噪声水平低于GO制成的适体传感器，但能够在接近实时的测定中选择性地检
华东师范大学硕士学位论文5测到单个CFU/mL的金黄色葡萄球菌。这些新型的适体传感器具有很高的选择性，其特点是技术简单，结构简单，所用材料也很简单，同时在很短的时间内检测微生物时提供了超低的检测限。图3.金黄色葡萄球菌功能化和检测过程方案。(a)GO与金黄色葡萄球菌适配体共价功能化。(b)GO与金黄色葡萄球菌适配体的非共价功能化。Figure3.SchemeoftheoverallprocessoffunctionalizationanddetectionofS.aureus.(a)ThecovalentfunctionalizationofGOwiththeS.aureusaptamer.(b)ThenoncovalentfunctionalizationofGOwiththeS.aureusaptamer[41].秦小组以双酚A（BPA）为模型，提出了一种新的小分子电位传感平台[42]。该传感器可通过在电极表面逐层组装羧基化多壁碳纳米管、聚二甲基氯化铵（聚阳离子）和适配体（聚阴离子）来制备。双酚A的存在导致适配体在修饰电极表面的构象变化和脱附，从而导致表面电荷的变化，从而导致电极电位的变化。聚离子的引入会引起电极表面的电荷变化，从而提高传感器的灵敏度。该传感器在3.2×10-8~1.0×10-6M浓度范围内对BPA有稳定的响应，检出限为1.0×10-8M，该方法可用于敏感的电位传感其他小分子参与适配体/目标结合事件。1.3便携式全固态电位传感技术近年来，电极的微型化已成为全固态电位传感的一大发展趋势，纸基丝网印
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于PVC膜电极的电位式葡萄糖传感器的研制[J]. 康平利,马小燕,林觅,郭淑杰,刘新菲,王建国. 化学学报. 2011(24)
本文编号：3369467
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纸带离子选择性电极的制备示意图
新型识别受体被越来越多地应用于电位传感中，已有不少研究被报道[36-39]。秦研究组报道了一种无标签电位传感器（如Figure2），用于快速、灵敏和选择性地检测单核细胞李斯特菌（LM）[40]，这是一种广泛分布于环境中的病原体。核酸适配体与LM细胞中存在的表面蛋白A特异性地结合。目标结合事件阻止适体与鱼精蛋白静电相互作用，利用聚阳离子敏感膜电极可以敏感地检测到鱼精蛋白。使用这种方法，LM可以检测到10CFUml-1。结合在线过滤系统，用添加的沿海海水样品对此传感平台进行了评价，显示出良好的回收率和较高的准确性。图2.基于聚阳离子敏感膜电极的核酸适体电位传感平台检测细菌的示意图。Figure2.Schematicillustrationofpotentiometricaptasensingofbacterialcellsusingapolycation-sensitivemembraneelectrode[40].Rius研究组提出了一种基于化学修饰的石墨烯（适体传感器的转导层）和适体（传感层）的电位适体传感器（如Figure3）[41]。氧化石墨烯（GO）和还原氧化石墨烯（RGO）是构建两种适体传感器的基础，用于检测金黄色葡萄球菌。在这两个方案中，DNA适配体共价（在GO情况下）或非共价（在RGO情况下）附着在转导层上。在这两种情况下，尽管与RGO制成的适体传感器相关的噪声水平低于GO制成的适体传感器，但能够在接近实时的测定中选择性地检
华东师范大学硕士学位论文5测到单个CFU/mL的金黄色葡萄球菌。这些新型的适体传感器具有很高的选择性，其特点是技术简单，结构简单，所用材料也很简单，同时在很短的时间内检测微生物时提供了超低的检测限。图3.金黄色葡萄球菌功能化和检测过程方案。(a)GO与金黄色葡萄球菌适配体共价功能化。(b)GO与金黄色葡萄球菌适配体的非共价功能化。Figure3.SchemeoftheoverallprocessoffunctionalizationanddetectionofS.aureus.(a)ThecovalentfunctionalizationofGOwiththeS.aureusaptamer.(b)ThenoncovalentfunctionalizationofGOwiththeS.aureusaptamer[41].秦小组以双酚A（BPA）为模型，提出了一种新的小分子电位传感平台[42]。该传感器可通过在电极表面逐层组装羧基化多壁碳纳米管、聚二甲基氯化铵（聚阳离子）和适配体（聚阴离子）来制备。双酚A的存在导致适配体在修饰电极表面的构象变化和脱附，从而导致表面电荷的变化，从而导致电极电位的变化。聚离子的引入会引起电极表面的电荷变化，从而提高传感器的灵敏度。该传感器在3.2×10-8~1.0×10-6M浓度范围内对BPA有稳定的响应，检出限为1.0×10-8M，该方法可用于敏感的电位传感其他小分子参与适配体/目标结合事件。1.3便携式全固态电位传感技术近年来，电极的微型化已成为全固态电位传感的一大发展趋势，纸基丝网印
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于PVC膜电极的电位式葡萄糖传感器的研制[J]. 康平利,马小燕,林觅,郭淑杰,刘新菲,王建国. 化学学报. 2011(24)
本文编号：3369467
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