全固态电位传感技术在细菌检测中的应用研究

来源 :华东师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:feifeifo123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
全固态电位生物传感技术因其无源,无创,容易小型化和易于集成至纸基和柔性材料上等特性得到快速而广泛的发展。近年来,全固态电位传感器因其便携性,简便性,已在环境中重金属离子监测,食品有害物质检测,临床生物诊断等方面引起了极大的兴趣。病原菌是医学、食品安全保障、公共卫生安全等领域检测和鉴定的重要目标。细菌,尤其是肠道细菌,在维持我们身体康健方面起着十分重要的作用,而且与各种疾病诸如肥胖,糖尿病,炎症性肠病和过敏有着很大地相关性。一个人的肠道中大约有1000种肠道细菌,肠道微生物不仅与我们的身体健康状况相关,而且与自身免疫病和各种肠道疾病息息相关。目前,细菌的检测技术有细菌细胞培养技术,拉曼(SERS)法,荧光法,比色法和电化学安培传感技术,但这些技术可能需要耗费大量的时间,或是需要具有专业技能的人员操作,仪器庞大不易便携,昂贵而不能实现日常检测,对样品要求高等因素不能制备成便携式设备用于现场检测。因此,开发一种简单,快速,易于小型化和灵敏度高的方案在水资源监测方面具有重要意义,同时,有望促进临床样品的快速检测。本论文课题基于核酸适配体设计了两种不同的全固态电位生物传感技术用于肠道细菌鼠伤寒沙门氏菌和金黄色葡萄球菌的检测。首次采用逐级洗脱方式降低检测的空白误差,提高检测的精确度。采用基于核酸适配体的全固态电位检测技术分别实现细菌的放大检测以及在实际样品中的应用。具体内容如下:第一章绪论本章首先对食源性病原菌做了简单地概述;其次对细菌检测技术的发展加以介绍,分为两类:光学方法和电学方法;然后从三个方面重点对电位检测原理进行概述:分别是基于聚合物膜响应的全固态电位传感技术,基于新型识别分子的生物型全固态电位传感器,便携式全固态电位传感技术的发展;最后,对本论文的研究意义及研究内容加以概述。第二章全固态电位型适配体传感器用于鼠伤寒沙门氏菌的检测本工作开发了一个基于一次性丝网印刷碳电极(SPCE)的全固态电位型适配体传感器应用于鼠伤寒沙门氏菌的检测。传感器的制备是通过在一次性丝网印刷电极上电化学修饰还原型氧化石墨烯来增强电极的导电性,通过电化学聚合在电极上修饰树状金分子来增加电极的比表面积,巯基化的适配体通过Au-S键被固定在了电极表面。适配体与其检测物的结合,形成刚性三维构象,从而引起电极表面电荷密度发生变化,电位发生相应变化。在最优实验条件下,该传感器实现对鼠伤寒沙门氏菌的快速,灵敏检测,检测范围为102107 CFU/m L,检出限为79CFU/m L,且该传感器具有良好的重现性和稳定性,为实际样品中鼠伤寒菌的灵敏检测提供了一个方案。第三章基于双链适配体的全固态电位传感器用于金黄色葡萄球菌的检测本文设计了一种在电极上引入双链适配体的竞争型全固态电位传感器应用于金黄色葡萄球菌的检测。在还原型氧化石墨烯和树状金修饰的丝网印刷电极上通过自组装使金黄色葡萄球菌适配体互补链连接在电极上,通过碱基互补使互补链与金黄色葡萄球菌适配体配对连接,两条链的连接使得电极表面的互补链远离电极表面,目标物与适配体的结合力大于碱基互补配对结合力,两者的结合使得适配体脱离电极表面,互补链重新回到电极表面,适配体脱落引起的电位变化比构象变化引起的电位变化明显增大,从而提高了检测的灵敏度。在最佳实验条件下,该传感器对金黄色葡萄球菌在4×1024×106 CFU/m L的浓度范围内的响应呈线性相关,检测限为59 CFU/m L,且具有良好的重现性,灵敏的选择性和长期的稳定性,并将其应用于自来水样品的检测,本实验为细菌的检测提供了一个简便,准确的方案。
其他文献
大麻药(Radix Dolichosae)为豆科植物镰扁豆Dolichos tenuicaulis(Baker)Craib和丽江镰扁豆Dolichos appendiculatus Hand.-Mazz的干燥根。具有止血生肌、消炎镇痛的功效,主治风湿疼痛、跌打损伤、骨折等。本课题在前期研究的基础上,按照《药品注册管理办法》(局令第28号)附件1中5类新药的相关申报要求,对大麻药药材质量标准草案、大
近年来,非酒精性脂肪肝病的患病率大幅提升,却鲜有文献报道其患病机制及相关信号通路。通常临床医生会建议患者通过调整自身生活习惯来延缓病程,缺乏特效药的支持。而我们在研究中发现,小鼠肝脏内有大量TRPML1蛋白表达,且非酒精性脂肪肝模型小鼠肝脏组织中TRPML1的表达水平相比于对照组明显上调,故猜测两者之间可能存在相关性。实验目的本论文拟探究TRPML1通道与非酒精性脂肪肝病之间的相关性及可能作用的信
荜茇酰胺是一种从胡椒科植物中提取出来的天然生物碱类化合物,对结肠癌、乳腺癌、肝癌、卵巢癌等恶性肿瘤都具有显著的细胞毒性作用,而对正常细胞几乎无明显影响,是一种潜在的抗肿瘤药物。本课题采用白蛋白结合纳米粒技术(NabTM),制备荜茇酰胺白蛋白纳米粒新型给药系统,以白蛋白作为药物载体,改善荜茇酰胺的水溶性,提高药物的体内生物利用度。通过单因素考察和星点设计实验对处方和制备工艺进行优化,筛选出最佳制备条
激光冷却和捕获中性原子在过去的几十年里取得了重大进展。与原子相比,冷分子在冷碰撞和冷化学,以及在多体相互作用和基础物理中如寻找基本对称破缺等方面的应用都显示出了巨大的优势。另一方面,分子具有更复杂的能级结构,这对激光的直接冷却和捕获带来了巨大的挑战。近年来,极性双原子分子如SrF、YO和CaF已在直接激光冷却和磁光囚禁(magneto-opticaltrap,MOT)中得到了实验证明。此外,其他合
本文以长白山苔原带优势种牛皮杜鹃和侵入植物小叶章为研究对象,在长白山西坡苔原带开展了为期两年的人工模拟氮沉降实验,通过对比两者之间生理生态特征的变化来探讨氮沉降的增加对原生植物和侵入植物的生长以及种间关系的影响,对于揭示在全球氮沉降增加的大背景下侵入植物对原生植物群落的影响以及侵入植物的适应和扩散机制具有重要意义。主要得出以下结论:(1)氮添加改变植物的生长形态特征,对植物生长既有促进,也有抑制。
学位
学位
在过去的几十年间,信息化时代的车轮不断滚动。网络化,数字化,信息化的生产形式不断冲击着各行各业,逐步改进、取代原有的生产方式。在发生变革的众多行业中,首当其冲的便是出版行业。在信息化时代数据爆炸的冲击之下,作为上个世纪人类社会知识传播支柱产业的出版行业,也开始将目光聚焦于电子书籍。电子书籍相较于纸质书籍,最严重的问题就是质量参差不齐。文人墨客在线出版平台将电子书质量问题归结为排版问题。从这一点出发
c-Met也被称为肝细胞生长因子受体(HGFR),是由原癌基因Met编码的酪氨酸蛋白激酶。正常情况下,HGF/c-Met信号通路可促进细胞的增殖、分化和代谢,若HGF/c-Met信号通路异常传导会导致癌症的发生,尤其是c-Met蛋白的异常活化在肿瘤细胞的形成中起着重要作用,因此,c-Met成为抗癌药物研发的重要靶标。本文基于对TypeⅡ型c-Met激酶晶体结构及其抑制剂结构特点的系统研究,以4-苯
学位