基于碳纳米材料的微囊藻毒素-LR免疫传感方法研究

发布时间：2021-01-08 15:26

　　微囊藻毒素-Ⅰ.R（Microcystin-LR,MC-LR）是蓝藻水华时出现频率最高、毒性最强、危害最严重的一种微囊藻毒素,长期低剂量摄入可引起肝脏损伤甚至诱发肝癌,对人类健康构成较大威胁。因此,高灵敏性和高选择性地检测水中痕量MC-LR对控制水体富营养化污染和保障生态安全具有重要意义。与常规的分析方法相比,生物传感方法具有操作简单、响应快速、高灵敏性和高选择性等优点,适用于MC-LR的高灵敏性和高选择性检测。本文围绕构建高灵敏的反应界面和增强传感信号等关键技术开展相关研究,建立了基于碳纳米材料的MC-LR光电化学（PEC）免疫传感方法、电化学免疫传感方法、适配子比色传感方法。通过考察所构建的传感方法的线性范围、检出限、选择性,探讨了碳纳米材料增强传感信号的作用机理。研究内容包括以下五方面：（1）采用化学刻蚀法在单晶硅上制备了有序的硅纳米线（SiNWs）阵列结构,经表面修饰石墨烯量子点（GQDs）后得到GQDs/SiNWs电极,该电极的光电流响应分别是单独GQDs电极和SiNWs电极的6.4倍和2.2倍。采用交联法将抗体（Ab）固定在GQDs/SiNWs电极上,制备了Ab/GQDs/... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：139 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
目录
TABLE OF CONTENTS
图目录
表目录
主要縮写表
1 微囊藻毒素检测方法的研究进展及本论文的选题依据
    1.1 MC-LR的危害与污染现状
        1.1.1 MC-LR的分子结构与危害
        1.1.2 我国MC-LR的污染状况
    1.2 MC-LR的常规检测方法
    1.3 MC-LR的生物传感方法
    1.4 基于纳米材料的MC-LR免疫传感方法
        1.4.1 常用的纳米材料
        1.4.2 基于纳米材料的MC-LR免疫传感方法
    1.5 本论文的选题依据、研究内容和技术路线
        1.5.1 选题依据
        1.5.2 研究内容
        1.5.3 技术路线
2 基于GQDs/SiNWs的MC-LR光电化学免疫传感方法
    2.1 引言
    2.2 实验内容
        2.2.1 实验材料与仪器
        2.2.2 石墨烯量子点的制备及功能化
        2.2.3 SiNWs的制备
        2.2.4 Ab/GQDs/SiNWs的制备
        2.2.5 样品表征
        2.2.6 MC-LR的光电化学免疫传感检测
        2.2.7 实际水样中MC-LR的测定
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 设计原理
        2.3.2 样品表征
        2.3.3 GQDs/SiNWs的光电流响应
        2.3.4 检测条件优化
        2.3.5 MC-LR的光电化学免疫传感检测
        2.3.6 实际水样中MC-LR的检测
    2.4 本章小结
3 基于CdS/Gr的MC-LR光电化学免疫传感方法
    3.1 引言
    3.2 实验内容
        3.2.1 实验材料与仪器
        3.2.2 CdS/Gr的制备
        3.2.3 样品表征
        3.2.4 Ab/CdS/Gr/FTO的制备
        3.2.5 MC-LR的光电化学免疫传感检测
        3.2.6 实际水样中MC-LR的测定
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 设计原理
        3.3.2 样品表征
        3.3.3 检测条件优化
        3.3.4 MC-LR的光电化学免疫传感检测
        3.3.5 实际水样中MC-LR的检测
    3.4 本章小结
4 基于HRP标记的MC-LR电化学免疫传感方法
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验材料与仪器
        4.2.2 HRP-CNS-Ab纳米复合物的制备
        4.2.3 MC-LR/Gr-CS/GCE 的制备
        4.2.4 样品表征
        4.2.5 MC-LR的电化学免疫传感检测
        4.2.6 实际水样中MC-LR的测定
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 设计原理
        4.3.2 样品表征
        4.3.3 检测条件优化
        4.3.4 MC-LR的电化学免疫传感检测
        4.3.5 实际水样中MC-LR的测定
    4.4 本章小结
5 基于人工酶标记的MC-LR电化学免疫传感方法
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验材料与仪器
        5.2.2 碳纳米管的功能化
        5.2.3 G4/CNT/MC-LR的制备
        5.2.4 Ab/CNTs/GCE的制备
        5.2.5 样品表征
        5.2.6 G4/CNT/MC-LR/Ab/CNTs/GCE催化活性表征
        5.2.7 MC-LR的电化学免疫传感检测
        5.2.8 实际水样中MC-LR的测定
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 设计原理
        5.3.2 样品表征
        5.3.3 G4/CNT/MC-LR的表征
        5.3.4 检测条件的优化
        5.3.5 MC-LR的电化学免疫传感检测
        5.3.6 实际水样中MC-LR的测定
    5.4 本章小结
6 基于Au NPs/Gr的MC-LR适配子比色传感方法
    6.1 前言
    6.2 实验部分
        6.2.1 实验材料与仪器
        6.2.2 Au NPs/Gr和Au NPs的制备
        6.2.3 Au NPs/Gr和Au NPs的表征
        6.2.4 Au NPs/Gr催化性能的表征和优化
        6.2.5 MC-LR的比色传感检测
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 设计原理
        6.3.2 Au NPs/Gr的形貌和结构表征
        6.3.3 Au NPs/Gr的催化活性表征
        6.3.4 检测条件的优化
        6.3.5 MC-LR的比色传感检测
    6.4 本章小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 创新点摘要
    7.3 展望
参考文献
致谢
作者简介
攻读博士学位期间发表论文情况及参与的科研项目


【参考文献】：
期刊论文
[1]我国水源水及饮用水中微囊藻毒素的污染现状及影响因素研究[J]. 黄晓淳,骆和东,黄培枝,洪华荣.  环境卫生学杂志. 2014(05)
[2]基于石墨烯和金纳米笼修饰的无标记型微囊藻毒素免疫传感器的研制[J]. 杜华丽,符雪文,温永平,仇泽君,熊丽梅,洪年章,杨云慧.  分析化学. 2014(05)
[3]光电化学传感器的构建及应用[J]. 孙兵,艾仕云.  化学进展. 2014(05)
[4]光电化学免疫分析研究进展[J]. 赵伟伟,马征远,徐静娟,陈洪渊.  科学通报. 2014(02)
[5]微囊藻毒素分布及与理化因子关系的研究进展[J]. 魏代春,苏婧,王骥,席北斗,霍守亮,纪丹凤.  环境科学与技术. 2013(S2)
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[7]高效液相色谱-串联质谱联用法测定饮用水中5种微囊藻毒素[J]. 刘红河,毛丽莎,朱舟,刘桂华,陈裕华.  卫生研究. 2012(05)
[8]利用SPR技术测定湖水中微囊藻毒素[J]. 周宏敏,欧惠超,任鹏,张海燕,王晓萍,罗昭锋.  中国环境科学. 2012(07)
[9]太湖水中微囊藻毒素的测定及其分布特征[J]. 曹莹,张亚辉,高富,周俊丽,刘征涛.  环境科学与技术. 2012(S1)
[10]地表水微囊藻毒素的表面等离波子共振免疫检测方法研究[J]. 王晓萍,詹舒越,罗昭锋,周宏敏.  光学学报. 2012(02)



本文编号：2964836