重金属离子流活体检测微传感器研发及应用

发布时间：2023-11-04 11:16

　　非损伤微测技术(Non-invasive Micro-test Technology,NMT)是一种检测活体材料生理功能的技术,通过它可以检测离子或者分子进出生物体的流动速率和三维运动方向等信息。该技术在检测过程中对生物样品不造成任何损伤,能保证测试所得数据是在样品正常生理状态下所产生。非损伤微测技术因具有非损伤性、高时空分辨率、实时动态测量等优势,被广泛应用于探究其他技术难以测得的生理指标,这对于研究生物体特别是植物生命活动规律以及植物与环境间的相互关系具有重要意义。离子微传感器是非损伤微测技术的重要组成部分,随着重金属微传感器技术的不断发展,该技术越来越多地被用于重金属生态毒理以及生物吸收富集重金属机制的研究。然而,目前能成熟应用的市场化的重金属微传感器仅有Cd²⁺的一种,这极大限制了非损伤微测技术在重金属生态毒理领域的应用。本研究主要通过对非损伤微测系统其它重金属离子Cu、Pb、Zn微传感器的研发、性能表征及优化,探究重金属微传感器在基于非损伤微测技术的植物根际重金属离子流活体检测中的应用。(1)研究首先以邻亚二甲苯基二(N,N-二异丁基二硫代氨基甲酸酯)(...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 重金属污染概述
        1.1.1 土壤重金属污染现状
        1.1.2 重金属对植物的毒害作用及土壤重金属污染修复
    1.2 植物体吸收重金属的检测方法
    1.3 非损伤微测技术概述
        1.3.1 非损伤微测技术简介
        1.3.2 非损伤微测技术的组成
        1.3.3 非损伤微测技术离子选择性微电极
        1.3.4 非损伤微测技术检测原理
        1.3.5 非损伤微测技术在植物生理功能的应用
    1.4 非损伤微测技术在重金属生态毒理效应研究中的应用
        1.4.1 重金属污染的生物监测与预警
        1.4.2 重金属耐受与毒理机制
        1.4.3 重金属吸收与富集机制
        1.4.4 重金属超积累植物和低积累作物品种筛选
    1.5 研究目的与意义
2 铜离子流活体检测微传感器的研发
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂材料与仪器设备
        2.2.2 Cu²⁺液体离子交换剂的配制
        2.2.3 Cu²⁺选择性微电极标定液和灌充液的配制
        2.2.4 Cu²⁺选择性微电极的制备
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 不同成分配比液体离子交换剂对Cu²⁺选择性微电极能斯特斜率的影响..
        2.3.2 灌充液对Cu²⁺选择性微电极的影响
        2.3.3 选择性系数
        2.3.4 Cu²⁺选择性微电极的线性响应范围和检测下限
        2.3.5 溶液pH对Cu²⁺选择性微电极的影响
        2.3.6 稳定性
    2.4 小结
3 铅离子流活体检测微传感器的研发
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂材料与仪器设备
        3.2.2 Pb²⁺液体离子交换剂的配制
        3.2.3 Pb²⁺选择性微电极标定液和灌充液的配制
        3.2.4 Pb²⁺选择性微电极的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 不同成分配比液体离子交换剂对Pb²⁺选择性微电极能斯特斜率的影响..
        3.3.2 灌充液对Pb²⁺选择性微电极的影响
        3.3.3 选择性系数
        3.3.4 Pb²⁺选择性微电极的线性响应范围和检测下限
        3.3.5 溶液pH对Pb²⁺选择性微电极的影响
        3.3.6 稳定性
    3.4 小结
4 锌离子流活体检测微传感器的研发
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂材料与仪器设备
        4.2.2 Zn²⁺液体离子交换剂的配制
        4.2.3 Zn²⁺选择性微电极标定液和灌充液的配制
        4.2.4 Zn²⁺选择性微电极的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 不同成分配比液体离子交换剂对Zn²⁺选择性微电极能斯特斜率的影响..
        4.3.2 灌充液对Zn²⁺选择性微电极的影响
        4.3.3 选择性系数
        4.3.4 Zn²⁺选择性微电极的线性响应范围和检测下限
        4.3.5 溶液pH对Zn²⁺选择性微电极的影响
        4.3.6 稳定性
    4.4 小结
5 伴矿景天与东南景天根际重金属离子流检测
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验试剂材料与仪器设备
        5.2.2 供试植物以及培养条件
        5.2.3 实验方法
    5.3 伴矿景天与东南景天根际重金属离子流检测
    5.4 小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
攻读学位期间发表的学术论文



本文编号：3860195