葡萄糖氧化酶与纸纤维链接机理及微调控增强纸芯片生物稳定性研究

发布时间：2022-01-25 02:55

　　纸基微流控芯片又称“纸上微型实验室”,其作为一个新兴的研究领域,具有很多的优势。与传统微流控芯片,如硅片、石英、玻璃等材料相比,微流控纸芯片具有独特的优势,主要表现在其原材料易得,制作成本低廉,比表面积大,生物兼容性好,后续处理过程简单等。因此,其在生物医学、环境检测、食品质量安全控制等方面具有广泛的应用前景。以滤纸为基底的纸芯片加工制造技术日益成熟。为保持微流控纸芯片的贮存稳定性和检测稳定性,目前公认的方法是将标记物冷冻干燥加载于滤纸表面。针对纸芯片基材本身表面性能和结构对生物标记物稳定性影响的研究却鲜有报道。本论文为改善纸芯片的生物稳定性,从改性纸芯片基材着手,探究了几种微调控改性方法来提高纸基纤维表面生物酶的吸附量,具体内容如下:首先,选取了三种化学浆（阔叶木浆,针叶木浆,棉浆）和热磨机械浆（桦木浆）作为纸芯片基底的原材料,消除由于浆种不同所带来的的结果差异。通过添加木素以改善纤维表面疏水性能;在一定范围内,提高纤维打浆度来增加纤维表面自由羟基数量,从而增强纤维表面间范德华和氢键相互作用;引入羟基,羧基等,增加纤维表面酶的亲和基团;引入氨基基团增强纤维与酶的静电作用等方法对纸基纤... 

【文章来源】：陕西科技大学陕西省

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－８木素基本结构单元【８３］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－８?Ｂａｓｉｃ?ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?ｕｎｉｔ?ｏｆ?ｌｉｇｎｉｎ［８ｊｌ??

位论文??１．０５??；?；???１００?＼?＾＾＾ｎ?，??Ｉ?ｍ??？ｇ?０?８５＂?ｊ?３３３０?ｙ??屬?０．８０－?＊Ｖ??０．７５?－?Ｉ?：???５０°ＳＲ?Ｈａｒｄｗｏｏｄ??〇?７０?＿?＇?Ｈａｒｄｗｏｏｄ??／??ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?１?ｉ?１?ｉ?１?ｉ?１?ｎ?１?ｉ￣??４０００?３５００?３０００?２５００?２０００?１５００?１０００?５００??Ｗａｖｅｎｕｍｂｅｒｓ?（ｃｍ１）??图２－２打浆前后阔叶木纸基红外光谱图像??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２?Ｉｎｆｒａｒｅｄ?ｓｐｅｃｔｒａ?ｏｆ?ｈａｒｄｗｏｏｄ?ｐａｐｅｒ?ｂｅｆｏｒｅ?ａｎｄ?ａｆｔｅｒ?ｂｅａｔｉｎｇ??如图２－２所示，相较于原始打浆度阔叶木纸基，将纸基纤维打浆度提高至５０?ＧＳＲ时，??在３３２０?ｅｎｒ１处有０－Ｈ的伸缩振动吸收峰，主要是来自链间和链内的氢键基团且??相较于未改性纤维，３３２０?０１＾处峰值增强。表明提高打浆度可破坏纤维表面结晶度，从??而增加了纤维表面的活性羟基数量。??（３）微调控引入酶亲和基团??１．１?????＇?ｉ?ｉ??１０＾－??????＾??丨：：：：ｏ卿??０．３?－?ｉ?ｙ?｜?Ｈａｒｄｗｏｏｄ??－?３４９５?＋?！?ＨＦＸ??０．２?－?２８９５?｜?Ｈａｒｄｗｏｏｄ＋ＨＥＣ??ｉ?ｉ?＇?ｉ?１?ｉ?１?ｉ?１??４０００?３５００?３０００?２５００?２０００??Ｗａｖｅｎｕｍｂｅｒｓ?（ｃｍ＇）??图２－３添加１?ｗｔ％ＨＥＣ前后阔叶木纸基

，在真空冷冻千燥箱中冷冻干燥１２??ｈ后，放置在玻片上，再用盖玻片将其盖住，在＞＜６３油镜下，进行观察。以定性滤纸为??对照组，表征微调控方法改性前后的纸基纤维对葡萄糖氧化酶的负载情况。??３．３结果与讨论??３．３．１酶在纸芯片表面吸附ＳＥＭ分析??不同种类植物纤维通过不同微调控方法改性后的制得的纸基，以３．２．３?（３）所述方??法制样，在高真空模式，加速电压为１０?ＫＶ，放大倍数为３０００倍的条件下进行ＳＥＭ扫??描。??ＳＥＭ表征结果如下图所示，以定性滤纸为对照组。??图３－１定性滤纸表面酶吸附的ＳＥＭ图像；（ａ）未负载酶；（ｂ）负载酶??Ｆｉｇｕｒｅ?３－１?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ｇｌｕｃｏｓｅ?ｏｘｉｄａｓｅ?ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｉｎ?ｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅ?ｆｉｌｔｅｒ?ｐａｐｅｒ；（ａ）?ｕｎｌｏａｄｅｄ?ｅｎｚｙｍｅ；（ｂ）??ｌｏａｄｉｎｇ?ｅｎｚｙｍｅ??图３－１为对照组定性滤纸表面酶吸附前后的ＳＥＭ图像，图像显示，经冷冻干燥处理??后，葡萄糖氧化酶可以负载在定性滤纸的表面，但酶吸附的量较少。??注：图３－２中（ａ）未进行微调控的原始阔叶木纤维纸基，此时纤维打浆度为１５?？ＳＲ；??（ｂ）打浆度为５０ＧＳＲ的阔叶木纤维纸基；（ｃ）?１５ＤＳＲ阔叶木纤维纸基＋木素；（ｄ）??１５?ＱＳＲ阔叶木纤维纸基＋ＣＭＣ；?（ｅ）?１５?ＱＳＲ阔叶木纤维纸基＋ＰＥＩ??２４??

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本文编号：3607772