纳米金修饰SPR传感器直接检测阿特拉津的研究

发布时间：2017-09-02 18:02

  本文关键词：纳米金修饰SPR传感器直接检测阿特拉津的研究

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【摘要】：本文应用双通道表面等离子共振传感器(surface plasmon resonance sensor, SPR),系统的比较了三种不同粒径的金纳米粒子(Au nanoparticles, AuNPs)作为传感器的传感膜对增强SPR生物传感器响应信号的大小,然后采用增强效果最佳粒径的AuNPs作为SPR生物传感器芯片的传感膜,基于抗原-抗体相互作用的直接检测模式,建立了一种高灵敏、快速、高准确度检测阿特拉津的SPR生物传感器的新方法。随后考察该传感器的特异性和重现性,并进行了实际样品的检测以及加标回收率实验。为了验证结果的准确性,与GB/T23816-2009的检测方法：液相色谱-质谱/质谱法(liquid chromatography tandem mass spectrometry, LC-MS/MS)的检测结果进行了对比。此方法简便,准确性及重现性好,主要研究内容和结果如下：(1)采用柠檬酸钠还原法,通过控制柠檬酸三钠的加入量,成功的制备了30.35±2.05 nm、24.13±3.78 nm、17.26±0.14nm三种不同粒径的AuNPs,并采用透射电子显微镜(Transmission electron microscope, TEM)和紫外-可见光谱(Ultraviolet-visible spectrum, UV)对其进行表征,该方法合成的AuNPs形状均一、分散性和稳定性较好。(2)采用直接检测法,即阿特拉津单克隆抗体通过氨基偶联固定在SPR生物传感器芯片表面,再与不同浓度的阿特拉津特异性结合进行直接检测。检测结果为阿特拉津在3.9 ng/mL-31.3 ng/mL浓度范围内线性关系良好,线性回归方程为Y=1.429+0.175X(R2=0.9205),相对标准偏差(relative standard deviation, RSD)范围为3.98%～6.9%,最低检测浓度为3.9ng/mL(3) AuNPs增强SPR响应信号检测阿特拉津：通过比较三种粒径的AuNPs作为传感器的传感膜,引起SPR生物传感器响应信号的大小；在三种粒径的AuNPs表面固定阿特拉津单克隆抗体所引起的SPR响应信号和检测不同浓度阿特拉津所引起的响应信号大小这三个方面比较得出,粒径为30.35m的AuNPs增强效果最为明显。随后用30.35nm的AuNPs作为传感器芯片表面的传感膜,将阿特拉津单克隆抗体固定在AuNPs表面,对阿特拉津进行了直接检测,此外,进行了特异性实验、实际样品检测及加标回收率实验。结果表明,该方法的线性范围为0.5 ng/mL～7.8 ng/mL,回归方程为Y=1.280+0.701X(R2=0.9920),最低检测浓度为0.5 ng/mL,最低检测限(limit of detection, LOD)为0.112 ng/mL (S/N=3),应用30.35 nm AuNPs作为传感膜的直接检测法最低可检测浓度比没有应用AuNPs的直接检测法降低了近8倍。样品的加标回收率为87.1%-95.2%,RSD范围为1.64%-2.26%。为了验证该方法的准确性,将实际样品的检测结果与LC-MC/MC (GB/T23816-2009)的检测结果进行对比,结果一致,即实际样品中均不含阿特拉津。
【关键词】：表面等离子共振传感器 AuNPs 粒径 阿特拉津 直接检测
【学位授予单位】：湖南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP212.3;TB383.1
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-22
• 1 阿特拉津11-16
• 1.1 阿特拉津简介与危害11
• 1.2 阿特拉津检测的国内外研究现状11-16
• 1.2.1 层析法12
• 1.2.2 色谱分析法12-14
• 1.2.2.1 气相色谱法12-13
• 1.2.2.2 高效液相色谱13
• 1.2.2.3 色谱-质谱联用13-14
• 1.2.3 免疫分析法14
• 1.2.4 生物传感器法14-16
• 2 表面等离子共振(SPR)传感器16-20
• 2.1 SPR传感器的检测原理16-18
• 2.2 SPR传感器检测阿特拉津的研究进展18
• 2.3 AuNPs应用于SPR传感器检测小分子的研究进展18-20
• 3 本研究的意义和主要研究内容20-22
• 第二章 AuNPs的合成与表征22-27
• 1 材料与方法22-23
• 1.1 材料与设备22-23
• 1.1.1 主要药品与材料22
• 1.1.2 主要仪器22-23
• 1.2 方法23
• 2 结果与分析23-25
• 2.1 AuNPs TEM表征23-24
• 2.2 AuNPs UV表征24-25
• 2.3 AuNPs浓度的计算25
• 3 小结25-27
• 第三章 SPR生物传感器直接法检测阿特拉津27-33
• 1 材料与方法27-29
• 1.1 材料与设备27-28
• 1.1.1 主要试剂27
• 1.1.2 主要材料与仪器设备27-28
• 1.2 实验方法28-29
• 1.2.1 缓冲溶液配制28
• 1.2.2 巯基丙酸(MPA)在传感芯片表面的自组装28
• 1.2.3 直接法检测阿特拉津28-29
• 2 结果与分析29-32
• 2.1 SPR传感器的构建29-30
• 2.2 标准曲线的建立30-31
• 2.3 传感器的再生31-32
• 3 小结32-33
• 第四章 AuNPs增强SPR响应信号检测阿特拉津33-47
• 1 材料与方法33-38
• 1.1 材料与设备33-34
• 1.1.1 主要试剂33-34
• 1.1.2 主要材料34
• 1.1.3 主要仪器设备34
• 1.2 方法34-38
• 1.2.1 AuNPs增强SPR生物传感器检测方法34-35
• 1.2.2 最佳AuNPs粒径的筛选35-37
• 1.2.2.1 AuNPs在芯片表面固定浓度的选择35-36
• 1.2.2.2 抗体在芯片AuNPs表面固定浓度的选择36
• 1.2.2.3 AuNPs增强法检测阿特拉津36-37
• 1.2.3 特异性试验37
• 1.2.4 实际样品检测及加标回收率实验37-38
• 2 结果与分析38-45
• 2.1 SPR传感器的构建38
• 2.2 AuNPs固定在SPR传感芯片表面的浓度选择38-39
• 2.3 抗体在芯片表面固定的浓度选择39-40
• 2.4 AuNPs增强法检测阿特拉津40-42
• 2.5 最佳粒径AuNPs检测阿特拉津标准曲线的建立42
• 2.6 特异性实验42-43
• 2.7 实际样品检测及加标回收率实验43-44
• 2.8 SPR与LC-MS/MS方法检测结果的对比44-45
• 3 小结45-47
• 全文总结47-49
• 全文创新点与展望49-50
• 参考文献50-58
• 缩略语中英文对照表58-61
• 致谢61-62
• 作者简介62-63

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