基于介孔材料的新型传感器的制备及对牛奶中有害物质的检测研究
发布时间：2022-01-19 11:41
牛奶作为一种高营养食品,可以补充人体所需的多种营养物质,逐渐受到人们的追捧。而近几年牛奶的加工技术不断提升,这使得牛奶的安全问题备受关注,抗生素广泛应用于畜牧业,过量使用会导致牛奶中抗生素残留,在牛奶加工储存中也容易受到致病菌污染,但目前的检测方法操作繁琐且耗时长,因此需要开发一种快速简便的检测方法。电化学传感器检测技术是一种新型的检测方法,具有操作简便、检测灵敏快速、价格低廉、性能稳定等优点,在食品中有害物质检测领域应用广泛。基于此,本文设计了三种电化学生物传感器用于检测金黄色葡萄球菌和青霉素钠,并与传统检测方法进行比较,检测结果无明显差异,表明传感器可以用于检测实际牛奶样品中的金黄色葡萄球菌和青霉素钠。1基于介孔SiO2的电化学免疫传感器的制备及对金黄色葡萄球菌的检测研究使用抗体（Ab）-多级介孔二氧化硅（HMS）生物结合物设计了一种灵敏的电化学免疫传感器,用于低浓度金黄色葡萄球菌（S.aureus）的无标记检测。首先,使用带有蝴蝶翅膀的生物模板方法来制备HMS,结果表明HMS不仅精确的复制了蝴蝶翅膀的形貌且具有多级孔结构。然后,将载体材料进行氨基官能化并以戊...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：113 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多级中孔二氧化硅（HMS）的SEM图（A和B）和TEM图（C和D）
吉林大学硕士学位论文28氧化硅成分。正丁醇钛试剂用于固定蝴蝶翅膀的形态，因此，它含有少量的Ti元素。微量的C和Na元素可能是由于试剂的冲洗和煅烧所致。通过EDS表征已知每种元素的百分比，并在表2.3中列出。可以看出，Si元素和O元素的比例最高。图2.2HMS的EDS图谱Figure2.2EDSpatternofHMS表2.3HMS中每种成分的组成百分比（％）Table2.3PercentageofcompositionofeachcomponentinHMS(%)元素CONaSiTi原子百分比(%)13.5964.570.4617.7617.762.3.1.3HMS的氮气吸附-脱附图谱如图2.3所示，HMS的氮吸附-解吸等温线属于IV型等温线。等温线在p/p0约为0.43时出现毛细管冷凝。H1的迟滞回线出现在0.43-1.0之间，这表明HMS的孔尺寸均匀，中孔的渗透性良好。当p/p0值较小时，孔内发生单层/多层吸附，气体吸附量缓慢增加。随着p/p0值的增加，气体吸附量迅速增加，并且在材料中发生了气体多层吸附。HMS的比表面积为257.0213m2/g，孔径为1.03nm，孔体积为0.33cm3/g。该材料具有介孔结构[134]。
第2章基于介孔SiO2的电化学免疫传感器的制备及对金黄色葡萄球菌的检测研究29图2.3HMS的氮气吸附-脱附曲线（A）和BJH孔径分布曲线（B）Figure2.3Nitrogenadsorption-desorptioncurveofHMS(A)andBJHporesizedistributioncurveofHMS(B)2.3.1.4HMS的X射线光电子能谱图2.4显示了HMS和Ab-HMS的元素组成以及元素的电子状态。HMS主要包含Si，C和O元素，与EDS表征相同。从图2.4B可以看出，Ab-HMS不仅包含Si，C和O的三个元素，还包含N的元素，因为结合的抗体具有氨基，从而引入了N元素。图2.4C显示出了Ab-HMS中Cl的能谱。高分辨率峰分别为288.4、289.03、290.31和292eV，分别对应于C=O，C-O，C-Si和C-Na的形式。在图2.4D中，在398.85eV处的峰起源于sp3构型的氮原子，而在399.62eV处的峰起源于sp2，其对应于酰胺键。401.28eV处的峰归因于氨基的存在。可以证明抗体和介孔材料通过酰胺键共价键合，从而提高了固定的稳定性[135]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]磁性石墨烯纳米粒子修饰电极的制备及其对肼的测定[J]. 郭伟华,马建国,仝小兰,刘芬. 分析试验室. 2017(09)
[2]基于玻碳电极/氧化苏木精/青霉素酶的青霉素电化学传感器[J]. 杜寒春,冯德芬,叶赛芳,黄泽军,艾晨昊,罗燕妮,谭学才. 化工技术与开发. 2016(12)
[3]青霉素酶-氧化苏木精修饰Au/ZnO/石墨烯基青霉素电化学传感器的研制[J]. 韩志钟,吴月婷,周莹,潘海波,陈敬华,李春艳. 分析化学. 2016(03)
[4]电聚合硫堇修饰青霉素酶电极的研制[J]. 严校平,黄晓东,陶然,徐强. 安徽工程大学学报. 2012(02)
博士论文
[1]改性硅酸盐矿石催化臭氧氧化去除水中抗生素类污染物的研究[D]. 罗力莎.吉林大学 2019
[2]功能材料用于直接电离质谱快速分析复杂生物样品的研究[D]. 张华.吉林大学 2019
[3]碳基纳米多功能材料的制备及生物医药应用[D]. 张鑫.西北大学 2019
硕士论文
[1]β-内酰胺酶生物传感器的制备及对牛奶中抗生素残留的检测研究[D]. 罗瑞平.吉林大学 2019
[2]靶向金黄色葡萄球菌毒力蛋白的抑制剂的作用机制研究[D]. 高雅雯.吉林大学 2019
[3]金黄色葡萄球菌噬菌体裂解酶LysGH15及其功能域的酶学性质及在牛奶体系中的活力[D]. 王淑堃.江南大学 2019
[4]基于碳纳米复合材料新型电化学生物传感器的构建及应用[D]. 王延新.华中农业大学 2019
[5]基于链交换扩增SEA新方法对金黄色葡萄球菌快速检测方法的研究[D]. 刘彩艳.青岛大学 2019
[6]金黄色葡萄球菌凝集素磁分离和快速检测方法的建立及10 mL体系磁分离装置的设计[D]. 杨国泰.南昌大学 2019
[7]铝基MOF制备多孔碳及其电化学性能的研究[D]. 郭士成.北京化工大学 2018
[8]基于介孔二氧化硅的低背景级联放大电化学RNA传感研究[D]. 程洪.湖南大学 2018
[9]纳米粒子、介孔碳复合材料修饰电极的制备及其在神经递质分子定量检测中的应用[D]. 高新.西南大学 2018
[10]基于多级孔纳米材料的电化学酶传感器的制备及应用研究[D]. 吕卓.吉林大学 2017
本文编号：3596787
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：113 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多级中孔二氧化硅（HMS）的SEM图（A和B）和TEM图（C和D）
吉林大学硕士学位论文28氧化硅成分。正丁醇钛试剂用于固定蝴蝶翅膀的形态，因此，它含有少量的Ti元素。微量的C和Na元素可能是由于试剂的冲洗和煅烧所致。通过EDS表征已知每种元素的百分比，并在表2.3中列出。可以看出，Si元素和O元素的比例最高。图2.2HMS的EDS图谱Figure2.2EDSpatternofHMS表2.3HMS中每种成分的组成百分比（％）Table2.3PercentageofcompositionofeachcomponentinHMS(%)元素CONaSiTi原子百分比(%)13.5964.570.4617.7617.762.3.1.3HMS的氮气吸附-脱附图谱如图2.3所示，HMS的氮吸附-解吸等温线属于IV型等温线。等温线在p/p0约为0.43时出现毛细管冷凝。H1的迟滞回线出现在0.43-1.0之间，这表明HMS的孔尺寸均匀，中孔的渗透性良好。当p/p0值较小时，孔内发生单层/多层吸附，气体吸附量缓慢增加。随着p/p0值的增加，气体吸附量迅速增加，并且在材料中发生了气体多层吸附。HMS的比表面积为257.0213m2/g，孔径为1.03nm，孔体积为0.33cm3/g。该材料具有介孔结构[134]。
第2章基于介孔SiO2的电化学免疫传感器的制备及对金黄色葡萄球菌的检测研究29图2.3HMS的氮气吸附-脱附曲线（A）和BJH孔径分布曲线（B）Figure2.3Nitrogenadsorption-desorptioncurveofHMS(A)andBJHporesizedistributioncurveofHMS(B)2.3.1.4HMS的X射线光电子能谱图2.4显示了HMS和Ab-HMS的元素组成以及元素的电子状态。HMS主要包含Si，C和O元素，与EDS表征相同。从图2.4B可以看出，Ab-HMS不仅包含Si，C和O的三个元素，还包含N的元素，因为结合的抗体具有氨基，从而引入了N元素。图2.4C显示出了Ab-HMS中Cl的能谱。高分辨率峰分别为288.4、289.03、290.31和292eV，分别对应于C=O，C-O，C-Si和C-Na的形式。在图2.4D中，在398.85eV处的峰起源于sp3构型的氮原子，而在399.62eV处的峰起源于sp2，其对应于酰胺键。401.28eV处的峰归因于氨基的存在。可以证明抗体和介孔材料通过酰胺键共价键合，从而提高了固定的稳定性[135]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]磁性石墨烯纳米粒子修饰电极的制备及其对肼的测定[J]. 郭伟华,马建国,仝小兰,刘芬. 分析试验室. 2017(09)
[2]基于玻碳电极/氧化苏木精/青霉素酶的青霉素电化学传感器[J]. 杜寒春,冯德芬,叶赛芳,黄泽军,艾晨昊,罗燕妮,谭学才. 化工技术与开发. 2016(12)
[3]青霉素酶-氧化苏木精修饰Au/ZnO/石墨烯基青霉素电化学传感器的研制[J]. 韩志钟,吴月婷,周莹,潘海波,陈敬华,李春艳. 分析化学. 2016(03)
[4]电聚合硫堇修饰青霉素酶电极的研制[J]. 严校平,黄晓东,陶然,徐强. 安徽工程大学学报. 2012(02)
博士论文
[1]改性硅酸盐矿石催化臭氧氧化去除水中抗生素类污染物的研究[D]. 罗力莎.吉林大学 2019
[2]功能材料用于直接电离质谱快速分析复杂生物样品的研究[D]. 张华.吉林大学 2019
[3]碳基纳米多功能材料的制备及生物医药应用[D]. 张鑫.西北大学 2019
硕士论文
[1]β-内酰胺酶生物传感器的制备及对牛奶中抗生素残留的检测研究[D]. 罗瑞平.吉林大学 2019
[2]靶向金黄色葡萄球菌毒力蛋白的抑制剂的作用机制研究[D]. 高雅雯.吉林大学 2019
[3]金黄色葡萄球菌噬菌体裂解酶LysGH15及其功能域的酶学性质及在牛奶体系中的活力[D]. 王淑堃.江南大学 2019
[4]基于碳纳米复合材料新型电化学生物传感器的构建及应用[D]. 王延新.华中农业大学 2019
[5]基于链交换扩增SEA新方法对金黄色葡萄球菌快速检测方法的研究[D]. 刘彩艳.青岛大学 2019
[6]金黄色葡萄球菌凝集素磁分离和快速检测方法的建立及10 mL体系磁分离装置的设计[D]. 杨国泰.南昌大学 2019
[7]铝基MOF制备多孔碳及其电化学性能的研究[D]. 郭士成.北京化工大学 2018
[8]基于介孔二氧化硅的低背景级联放大电化学RNA传感研究[D]. 程洪.湖南大学 2018
[9]纳米粒子、介孔碳复合材料修饰电极的制备及其在神经递质分子定量检测中的应用[D]. 高新.西南大学 2018
[10]基于多级孔纳米材料的电化学酶传感器的制备及应用研究[D]. 吕卓.吉林大学 2017
本文编号：3596787
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