基于智能手机的海洋毒素快速检测系统设计及其应用研究
发布时间：2024-03-04 22:42
随着全世界工业化进程的不断加快,海洋污染日益加剧,我国沿海地区赤潮发生次数激增,海洋生态环境与海水水质均遭受到严峻的挑战。赤潮中的有毒藻类和随工业污水排入海洋的重金属被海洋生物摄入,经过积累和转化,形成海洋生物毒素,危害食用者的健康和生命,导致严重的食品安全问题,也对我国沿海海水水质和养殖业产生了不利影响。而传统的海洋毒素检测方法专业性强,检测周期长,仪器庞大,且检测样品运输时间长,无法满足现场监测的需求,因此对海洋毒素的快速现场检测正逐渐得到重视。本论文设计和实现了基于智能手机的海洋毒素的现场快速检测仪器,主要检测国内具有代表性的贝类麻痹性石房蛤毒素(STX)和重金属离子Cr6+。设计开发了智能手机的便携式光学检测仪器(SBCA),研究了基于纳米材料的生物传感器以及针对STX和Cr6+的光学生物传感及检测方法,以实现海洋毒素的毒性评价。本论文完成的主要研究内容和创新性工作如下:1、设计了基于智能手机的新型便携式光学检测系统,实现了海洋毒素的现场快速检测本文研究了基于智能手机的便携式光学检测系统(SBCA)结构优化设计,将冷光源、光纤、中性密度镜和其他光学元件集成到SBCA中,使用智能...
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 海洋毒素概述
1.1.1 海洋污染与赤潮
1.1.2 海洋生物毒素
1.1.3 海洋重金属毒素
1.2 海洋毒素检测方法概述
1.2.1 小鼠生物法
1.2.2 化学分析法
1.2.3 免疫分析法
1.2.4 细胞传感器检测法
1.3 核酸适配体概述
1.3.1 核酸适配体
1.3.2 指数富集的配体系统进化技术
1.3.3 基于核酸适配体的检测技术
1.4 光学生物传感概述
1.4.1 光学生物传感
1.4.2 基于手机的光学生物传感的检测应用
1.5 本文主要研究内容
第二章 基于智能手机的便携式光学检测系统(SBCA)的研究
2.1 吸光度光学检测的原理
2.2 基于智能手机的便携式光学检测系统硬件设计
2.2.1 便携式光学检测系统(SBCA)的结构设计
2.2.2 便携式光学检测系统的光路设计
2.3 基于智能手机的便携式光学检测系统的软件设计
2.3.1 基于Matlab的图像矫正和自动识别算法
2.3.2 基于智能手机iOS系统的检测软件
2.4 光学检测系统对标准实验的结果分析
2.4.1 实验方法
2.4.2 光学检测系统与酶标仪的比较
2.5 本章小结
第三章 检测石房蛤毒素(STX)的酶联免疫法的研究
3.1 检测STX的间接竞争酶联免疫法(idc-ELISA)
3.1.1 试剂与仪器
3.1.2 实验方法与优化
3.1.3 实验结果分析与讨论
3.2 结合生物素-亲和素检测STX的间接竞争酶联免疫法(BA-ELISA)
3.2.1 试剂与仪器
3.2.2 实验方法与优化
3.2.3 实验结果分析与讨论
3.3 结合纳米金的检测STX的间接竞争酶联免疫法
3.3.1 试剂与仪器
3.3.2 实验方法与优化
3.3.3 实验结果分析与讨论
3.4 本章小结
第四章 结合纳米金和核酸适配体的比色法检测海洋毒素的研究
4.1 基于核酸适配体和纳米金的检测原理
4.1.1 与STX的特异性结合的核酸适配体
4.1.2 基于纳米金聚沉的检测STX比色法原理
4.2 基于核酸适配体和纳米金检测STX的实验方法
4.2.1 试剂与仪器
4.2.2 实验方法与优化
4.3 比色法实验结果与分析
4.3.1 比色法检测STX的检测限
4.3.2 比色法检测STX的特异性分析
4.4 本章小结
第五章 细胞活性传感器用于海洋重金属快速毒性评价的研究
5.1 基于智能手机的智能高通量检测光学系统-电子眼(Bionic e-Eye)
5.2 基于CVB的重金属现场快速生物毒性评价的研究
5.2.1 CVB的检测原理
5.2.2 CVB实验方法
5.3 CVB实验结果分析
5.3.1 CVB检测Cr6+离子结果分析
5.3.2 CVB用于Cr6+离子现场快速检测的讨论
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 工作内容总结
6.2 展望
参考文献
作者简历
致谢
本文编号：3919282
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 海洋毒素概述
1.1.1 海洋污染与赤潮
1.1.2 海洋生物毒素
1.1.3 海洋重金属毒素
1.2 海洋毒素检测方法概述
1.2.1 小鼠生物法
1.2.2 化学分析法
1.2.3 免疫分析法
1.2.4 细胞传感器检测法
1.3 核酸适配体概述
1.3.1 核酸适配体
1.3.2 指数富集的配体系统进化技术
1.3.3 基于核酸适配体的检测技术
1.4 光学生物传感概述
1.4.1 光学生物传感
1.4.2 基于手机的光学生物传感的检测应用
1.5 本文主要研究内容
第二章 基于智能手机的便携式光学检测系统(SBCA)的研究
2.1 吸光度光学检测的原理
2.2 基于智能手机的便携式光学检测系统硬件设计
2.2.1 便携式光学检测系统(SBCA)的结构设计
2.2.2 便携式光学检测系统的光路设计
2.3 基于智能手机的便携式光学检测系统的软件设计
2.3.1 基于Matlab的图像矫正和自动识别算法
2.3.2 基于智能手机iOS系统的检测软件
2.4 光学检测系统对标准实验的结果分析
2.4.1 实验方法
2.4.2 光学检测系统与酶标仪的比较
2.5 本章小结
第三章 检测石房蛤毒素(STX)的酶联免疫法的研究
3.1 检测STX的间接竞争酶联免疫法(idc-ELISA)
3.1.1 试剂与仪器
3.1.2 实验方法与优化
3.1.3 实验结果分析与讨论
3.2 结合生物素-亲和素检测STX的间接竞争酶联免疫法(BA-ELISA)
3.2.1 试剂与仪器
3.2.2 实验方法与优化
3.2.3 实验结果分析与讨论
3.3 结合纳米金的检测STX的间接竞争酶联免疫法
3.3.1 试剂与仪器
3.3.2 实验方法与优化
3.3.3 实验结果分析与讨论
3.4 本章小结
第四章 结合纳米金和核酸适配体的比色法检测海洋毒素的研究
4.1 基于核酸适配体和纳米金的检测原理
4.1.1 与STX的特异性结合的核酸适配体
4.1.2 基于纳米金聚沉的检测STX比色法原理
4.2 基于核酸适配体和纳米金检测STX的实验方法
4.2.1 试剂与仪器
4.2.2 实验方法与优化
4.3 比色法实验结果与分析
4.3.1 比色法检测STX的检测限
4.3.2 比色法检测STX的特异性分析
4.4 本章小结
第五章 细胞活性传感器用于海洋重金属快速毒性评价的研究
5.1 基于智能手机的智能高通量检测光学系统-电子眼(Bionic e-Eye)
5.2 基于CVB的重金属现场快速生物毒性评价的研究
5.2.1 CVB的检测原理
5.2.2 CVB实验方法
5.3 CVB实验结果分析
5.3.1 CVB检测Cr6+离子结果分析
5.3.2 CVB用于Cr6+离子现场快速检测的讨论
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 工作内容总结
6.2 展望
参考文献
作者简历
致谢
本文编号：3919282
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