基于智能手机检测系统的黄曲霉毒素B1定量检测

发布时间：2017-05-03 04:10

  本文关键词：基于智能手机检测系统的黄曲霉毒素B1定量检测，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：黄曲霉毒素B1(Aflatoxin B1,AFB1)主要是由黄曲霉(Aspergillus flavus)和寄生曲霉(Aspergillus parasjticus)产生的次级代谢产物,极易污染玉米、花生、小麦、大豆、大米等谷物。AFB1具有极强的毒性和致癌性,对人或动物的肝脏具有破坏作用,可导致肝癌、肾癌甚至死亡,严重危害人们的身体健康。目前传统的检测AFB1方法大多需借助专业的仪器设备,操作繁琐,不能满足现场快速检测的需求,因此开发一种快速、简便、低成本的用于检测AFB1的方法是非常必要的。由于智能手机具有轻量便携,普及范围广,数据处理功能强大以及应用软件开发环境开放等优势,使得以智能手机为基础的生物分子检测技术有望成为新一代现场快速筛查工具。本文以间接竞争免疫法为基础,在透明塑料基底上进行反应,通过智能手机检测系统实现多个样品的同时检测,并直接显示出样品中AFB1的含量,真正实现对AFB1的快速、简便、低成本定量检测。本论文的主要研究内容如下:1.以透明塑料片PC(Polycarbonate)作为基底,借助PDMS(Polydimethylsiloxane)微通道进行间接竞争免疫反应。银染后PC上反应条带的光学灰度比(ODR)与AFB1浓度成反比。2.开发了用于实现AFB1快速定量检测的智能手机检测系统。此系统包括两部分:智能手机检测软件和便携式光学装置,智能手机检测软件的主要功能是对塑料芯片上反应区进行拍照,计算出反应条带的ODR值,通过AFB1标准品的浓度及对应的ODR值拟合出校准方程,并利用待测样品对应的ODR值与此校准方程计算得出样品中AFB1浓度值,将此结果直接显示到手机界面上。便携式光学装置是由3D Studio Max设计并由3D打印机打印出各部件,并将白色LED(Light Emitting Diode)灯、反光板(Reflector)、导光板(Light Guide Plate,LGP)、扩散板(Diffuser)、电池等组装到相应部件中,用于给银染后的塑料芯片提供均匀光照,排除外界环境光的影响。3.利用智能手机检测系统实现样品中AFB1的检测,检测范围为0.5-250 ng/m L,检测低限达到0.5 ng/m L,远低于国家对食品中AFB1含量的限定标准(20 ppb)。同时我们将本方法与商业化的ELISA试剂盒进行了比较,两者的检测结果呈现良好的一致性,从而验证了本方法的准确性与可靠性。
【关键词】：黄曲霉毒素B1 智能手机检测系统 间接竞争 现场检测
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TS207.3;TN929.53;TP311.56
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 研究背景及意义9-11
• 1.2 AFB1检测方法11-13
• 1.3 基于智能手机的生物分子检测技术进展13-14
• 1.4 论文的主要研究内容14-17
• 第二章 实验部分17-21
• 2.1 实验试剂与设备17-18
• 2.2 实验试剂的配制与样品处理18-19
• 2.3 实验过程19-20
• 2.4 本章小结20-21
• 第三章 智能手机检测系统设计与实现21-37
• 3.1 智能手机检测程序21-31
• 3.1.1 Android应用程序组件工作机制及开发环境搭建21-25
• 3.1.2 智能手机AFB1检测软件功能设计25-26
• 3.1.3 图像分析过程26-27
• 3.1.4 智能手机AFB1检测软件的实现27-31
• 3.2 便携式光学装置设计与实现31-33
• 3.3 智能手机检测系统评价33-35
• 3.4 本章小结35-37
• 第四章 基于智能手机检测系统的AFB1检测37-45
• 4.1 间接竞争免疫检测原理37-39
• 4.2 实验结果与讨论39-44
• 4.2.1 实验条件的优化39-40
• 4.2.2 AFB1检测标准曲线40-42
• 4.2.3 实际样品中AFB1的检测以及与ELISA方法的比较42-44
• 4.3 本章小结44-45
• 第五章 总结与展望45-47
• 参考文献47-53
• 致谢53-55
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文55

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