基于功能纳米探针电化学免疫传感的食品中金黄色葡萄球菌高灵敏检测

发布时间：2022-05-02 21:20

　　电化学免疫传感是将电化学技术与免疫识别技术相结合而发展形成的新型生物传感器。它主要是以抗原-抗体之间的特异性识别为基础,利用电化学工作站将生物化学信号转换成电信号,从而实现对待测物的定量检测。电化学免疫传感因其仪器简单、选择性好、灵敏度高、检测速度快等优点已成为金黄色葡萄球菌检测的重要手段之一。近年来,信号放大技术因其在提高免疫传感器的灵敏度方面起到了很大的作用而备受研究者关注。实现信号放大主要有两种方法:一是通过增大传感界面上捕获抗体的固载量实现信号的放大;二是利用生物酶或者模拟酶的催化性能设计纳米识别探针实现信号的放大。因此,本文构建了三种基于信号放大策略的电化学免疫传感器,并用于食品中金黄色葡萄球菌的高灵敏检测。本论文的主要研究内容如下:1.基于CdTe量子点功能化碳纳米球电化学免疫传感的金黄色葡萄球菌检测研究构建了一种基于碲化镉量子点（CdTe QDS）功能化碳纳米球（CNS）的电化学免疫传感,并实现对金黄色葡萄球菌的高灵敏检测。实验首先合成了粒径均匀的CdTe QDS和CNS,并利用带正电的壳聚糖（CS）将带负电的CdTe QDS功能化到带负电的CNS表面。接着利用EDC/N... 

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略词
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 食源性致病菌的危害
        1.1.2 金黄色葡萄球菌简介
    1.2 金黄色葡萄球菌的检测方法
        1.2.1 传统检测方法
        1.2.2 分子生物学与免疫学方法
        1.2.3 电化学免疫传感方法
            1.2.3.1 电化学免疫传感原理及分类
            1.2.3.2 电化学免疫传感的信号输出方法
            1.2.3.3 电化学免疫传感方法在金黄色葡萄球菌检测中的应用
    1.3 纳米材料在电化学免疫传感器中的应用
        1.3.1 固定生物分子构建导电性能好的传感平台
        1.3.2 标记生物分子合成信号放大型的纳米探针
    1.4 本文研究内容
第二章 基于CdTe量子点功能化碳纳米球电化学免疫传感的金黄色葡萄球菌检测研究
    2.1 引言
    2.2 实验
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 培养基的配制
        2.2.4 金黄色葡萄球菌的增菌、涂布和计数
        2.2.5 纳米材料的制备
            2.2.5.1 CNS的制备
            2.2.5.2 CdTe QDS的制备
            2.2.5.3 CNS@CdTe-Ab纳米探针的制备
        2.2.6 电化学免疫传感器的构建
        2.2.7 金黄色葡萄球菌的电化学检测
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 CNS@CdTe纳米探针的表征
            2.3.1.1 透射电子显微镜表征
            2.3.1.2 X射线光电子能谱表征
            2.3.1.3 Zeta电势表征
        2.3.2 修饰电极的表征
            2.3.2.1 电化学表征
            2.3.2.2 原子力显微镜表征
        2.3.3 免疫传感器检测条件的优化
            2.3.3.1 捕获抗体浓度的优化
            2.3.3.2 免疫反应时间的优化
            2.3.3.3 检测液pH值的优化
        2.3.4 金黄色葡萄球菌的检测
        2.3.5 免疫传感器的重现性、稳定性和特异性
        2.3.6 实际样品的检测
    2.4 结论
第三章 DNAzyme功能化金/铂纳米探针的合成及其对金黄色葡萄球菌的高灵敏检测
    3.1 引言
    3.2 实验
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 金黄色葡萄球菌的增菌、涂布和计数
        3.2.4 纳米材料的制备
            3.2.4.1 AuNPs的制备
            3.2.4.2 GO@AuNPs的制备
            3.2.4.3 Au@Pt纳米复合材料的制备
            3.2.4.4 Strep-Au@Pt-DNAzyme纳米探针的制备
        3.2.5 电化学免疫传感器的制备
        3.2.6 金黄色葡萄球菌的电化学检测
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 GO@AuNPs纳米复合材料的表征
        3.3.2 纳米探针的表征
        3.3.3 免疫传感器检测条件的优化
            3.3.3.1 捕获抗体浓度的优化
            3.3.3.2 免疫反应时间的优化
            3.3.3.3 亲和反应时间的优化
            3.3.3.4 H_2O_2浓度的优化
        3.3.4 不同免疫传感器的催化性能比较
        3.3.5 金黄色葡萄球菌的检测
        3.3.6 免疫传感器的重现性、稳定性和特异性
        3.3.7 实际样品的检测
    3.4 结论
第四章 二茂铁二甲酸(Fc)功能化的聚苯乙烯-丙烯酸球(PSA)模拟酶信号放大策略的构建及其在电化学免疫传感中的应用研究
    4.1 引言
    4.2 实验
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 金黄色葡萄球菌的增菌、涂布和计数
        4.2.4 纳米材料的制备
            4.2.4.1 PSA球的合成
            4.2.4.2 PSA@Fc的制备
            4.2.4.3 纳米探针的制备
        4.2.5 电化学免疫传感器的制备
        4.2.6 金黄色葡萄球菌的电化学检测
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 PSA@Fc纳米探针的表征
            4.3.1.1 透射电子显微镜表征
            4.3.1.2 傅里叶红外光谱表征
        4.3.2 PSA表面Fc聚合机理的表征
        4.3.3 修饰电极的表征
        4.3.4 免疫传感器检测条件的优化
            4.3.4.1 捕获抗体浓度的优化
            4.3.4.2 免疫反应时间的优化
            4.3.4.3 H_2O_2浓度的优化
            4.3.4.4 检测液pH的优化
        4.3.5 不同纳米探针催化性能的比较
        4.3.6 金黄色葡萄球菌的检测
        4.3.7 免疫传感器的重现性、稳定性和特异性
        4.3.8 实际样品的检测
    4.4 结论
第五章 总结与展望
    5.1 研究结论
    5.2 创新点
    5.3 展望
参考文献
致谢
硕土期间研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]食品金黄色葡萄球菌检测方法探究[J]. 孙葳,赵虹,王伟杰,王凤娇.  现代食品. 2017(13)
[2]1,1’-二茂铁二甲酸的制备[J]. 汪洋,乔庆东,李琪,万玉荣,高培玉.  当代化工. 2015(08)
[3]Fe3O4/聚苯乙烯-丙烯酸磁性微球的制备与表征[J]. 王祝敏,张凤霞,马云龙.  化工新型材料. 2014(12)
[4]金黄色葡萄球菌引起食物中毒的作用机制与其耐药性的研究进展[J]. 李彦媚,赵喜红,徐泽智,徐振波.  现代生物医学进展. 2011(14)
[5]食品中金黄色葡萄球菌的荧光定量PCR检测法[J]. 郭宏.  职业与健康. 2009(18)
[6]检测食源性致病菌的生物传感器[J]. 李杜娟,王剑平,应义斌,李延斌.  中国生物化学与分子生物学报. 2007(03)

博士论文
[1]基于纳米材料新型电化学传感器的制备及其在生物样品分析中的应用研究[D]. 张新爱.华东师范大学 2011



本文编号：3649983