检测氧化三甲胺的全细胞生物电化学传感器构建及应用

发布时间：2024-11-03 13:06

　　生物传感器具有特异性强、操作方便、组成简单、成本低、可应用范围广、无生物毒性等特点,在环境监测,生物医学,食品分析和国防军事等领域已显示出其应用前景,已引起国内外研究者的广泛关注。如何提高生物传感器检测的检测范围和灵敏性等分析性能是生物传感器相关研究中关注的核心问题。提高系统的电子传递效率被认为能有效提高生物传感器的传感性能。因此,在本论文中,我们选择疾病相关化合物氧化三甲胺,研究了全细胞生物电化学传感器用于氧化三甲胺的分析检测的可行性,进一步探讨了纳米材料修饰电极对电极和微生物细胞之间的电子传递效率的影响,并对新电极材料在全细胞生物电化学传感器检测氧化三甲胺的应用中作出探索。首先,构建以希瓦氏菌为识别元件的全细胞生物电化学传感器用于检测氧化三甲胺的研究。探究了菌体状态、菌液浓度等对其输出信号的影响,当希瓦氏菌培养时间达到18 h,传感器系统菌液OD600=6.0,检测前将三电极系统静置48 h能够得到最佳的检测效果。在最优操作条件下,对传感器的线性范围、稳定性、重复性等分析指标进行考察,其检测氧化三甲胺的最低检测限为10μM,检测范围在10μM和2 mM之间时,线性相关方程为y=6.1...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 产电微生物和微生物电化学
        1.2.1 产电微生物
        1.2.2 产电微生物电子传递机制
    1.3 生物传感器概述
        1.3.1 生物传感器的原理
        1.3.2 生物传感器的分类
        1.3.3 生物传感器的应用及研究进展
    1.4 生物电化学传感器的研究进展
        1.4.1 生物电化学传感器研究现状
        1.4.2 生物电化学传感器存在问题
    1.5 氧化三甲胺及其检测研究进展
        1.5.1 氧化三甲胺背景
        1.5.2 氧化三甲胺检测方法研究进展
    1.6 研究内容
第二章 检测氧化三甲胺的全细胞生物电化学传感器的构建
    2.1 引言
    2.2 实验材料
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 实验菌种
    2.3 实验部分
        2.3.1 碳布电极的制作
        2.3.2 菌体培养
        2.3.3 全细胞生物电化学传感器的构建
        2.3.4 全细胞生物电化学传感器用于检测氧化三甲胺
    2.4 实验结果与讨论
        2.4.1 全细胞生物电化学传感器对氧化三甲胺的电流响应
        2.4.2 全细胞生物电化学传感器检测条件的优化
        2.4.3 全细胞生物电化学传感器的灵敏性
        2.4.4 全细胞生物电化学传感器的重复性和稳定性
        2.4.5 干扰性实验
    2.5 本章小结
第三章 新型石墨烯聚苯胺修饰电极的制备及其电化学性能分析
    3.1 引言
    3.2 实验材料
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
    3.3 实验部分
        3.3.1 氧化石墨烯的制备
        3.3.2 原位沉积聚苯胺的碳布电极制备
        3.3.3 石墨烯聚苯胺修饰电极的制备
    3.4 修饰电极的表征与分析
        3.4.1 修饰电极的SEM表征与分析
        3.4.2 修饰电极的XRD表征与分析
        3.4.3 石墨烯聚苯胺的拉曼图谱分析
    3.5 修饰电极的电化学性能测试及分析
        3.5.1 循环伏安测试
        3.5.2 交流阻抗测试
        3.5.3 微生物-电极间传递效率的测试及分析
    3.6 本章小结
第四章 新型石墨烯聚苯胺修饰电极对全细胞生物电化学传感器的性能影响研究
    4.1 引言
    4.2 实验材料
    4.3 实验部分
        4.3.1 石墨烯聚苯胺修饰碳布电极的制备
        4.3.2 菌体培养
        4.3.3 基于石墨烯聚苯胺修饰电极的全细胞生物电化学传感器的组装
    4.4 实验结果与分析
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
在校期间发表的科研论文及其它科研成果



本文编号：4011319