發(fā)布時(shí)間：2019-07-21 11:12

【摘要】：電化學(xué)生物傳感器以檢測(cè)速度快、靈敏度高、性能穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì),在食品安全領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。針對(duì)牛奶質(zhì)量檢測(cè)問題,構(gòu)建了P-選擇素和納米氧化鋅(Zn O)薄膜修飾的電化學(xué)生物傳感器。主要研究?jī)?nèi)容如下:1)采用光刻法制作了叉指寬度和間距為30μm、50μm、70μm的金叉指電極,用電化學(xué)方法在電極表面沉積納米Zn O薄膜,最后用生物性結(jié)合在Zn O薄膜表面修飾P-選擇素。2)分別用循環(huán)伏安法、電鏡掃描儀和電子顯微鏡對(duì)傳感器的修飾結(jié)果進(jìn)行了表征。3)以純牛奶作為測(cè)試樣品對(duì)10m V~500m V范圍的交流電壓幅值進(jìn)行測(cè)試,100m V~500m V范圍測(cè)試性能穩(wěn)定,選擇300m V作為測(cè)試信號(hào)幅值。以磷酸緩沖鹽溶液和純牛奶為測(cè)試樣品對(duì)傳感器進(jìn)行了預(yù)試驗(yàn),頻率設(shè)置在10Hz~1MHz之間。4)應(yīng)用電化學(xué)阻抗測(cè)試技術(shù),將構(gòu)建的9種傳感器應(yīng)用于0萬(wàn)/ml~160萬(wàn)/ml細(xì)胞濃度牛奶樣品的阻抗測(cè)量。建立等效電路模型對(duì)阻抗譜進(jìn)行等效擬合與分析。與裸傳感器相比,修飾了納米Zn O以及P-選擇素后傳感器的靈敏度和檢測(cè)精度均顯著提高,并且寬度與間距為70μm傳感器對(duì)七個(gè)濃度牛奶樣品的區(qū)分度最好。在10KHz頻率下,納米Zn O傳感器和P-選擇素傳感器的細(xì)胞與電極間雙電層的阻抗模值與濃度為10萬(wàn)/m L~70萬(wàn)/m L均有較好的線性關(guān)系。檢測(cè)閾值設(shè)為5%,決定系數(shù)R2分別為0.996、0.981。利用細(xì)胞與電極間雙電層的阻抗行為能夠?qū)δ膛Ｈ橄傺着袛郚、T、1級(jí)進(jìn)行較好的預(yù)測(cè)。
【圖文】：

華北理工大學(xué)碩士學(xué)位論文物傳感器傳感器是生物信息學(xué)、仿生學(xué)、物理學(xué)、分析化學(xué)等眾多學(xué)科交 1967 年 Updike 和 Hicks[10]采用酶固化技術(shù)成功研制出世界上第一傳感器以其高選擇性、高靈敏度和可連續(xù)測(cè)定等突出優(yōu)點(diǎn)受人關(guān)注測(cè)、食品質(zhì)量、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的重要分析技術(shù)與手段。傳感器主要由生物敏感元件和信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置組成，并且根據(jù)其不同同的分類[11]。生物敏感元件可以是酶、細(xì)胞、抗體等，可固定在膜表面；信號(hào)轉(zhuǎn)換器可以是電極、光纖、壓電晶體等。圖 1 為生物作原理[12]：被測(cè)分析物通過擴(kuò)散或特異性吸附進(jìn)入到生物敏感膜別后發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一系列物理信號(hào)，通過對(duì)應(yīng)的換能量處理的電信號(hào)，最后通過數(shù)據(jù)分析，得到檢測(cè)結(jié)果。

圖 2 牛奶的主要成分Fig.2 The main composition of milk表 2 所示[36]，奶牛乳腺受到感染后，，牛奶中過高的體細(xì)胞數(shù)，中乳糖和酪蛋白含量降低，鈉元素和乳清蛋白含量升高。這些成檢測(cè)的測(cè)試電參數(shù)造成不同程度的影響，而乳非脂固體物、脂肪本不會(huì)影響檢測(cè)。表 2 高體細(xì)胞數(shù)對(duì)牛奶主要成分的影響Table2 Effects of high somatic cell count on main components of milk成份 高細(xì)胞牛奶物質(zhì)含量 A（%） 正常牛奶物質(zhì)含量 B（%）固體物 8.80 8.90 肪 3.52 3.50 糖 4.40 4.90 蛋白 2.30 2.80 蛋白 1.30 0.80 0.105 0.057
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP212

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 嚴(yán)建軍;高炎;高飛;;牛奶體細(xì)胞數(shù)檢測(cè)的研究進(jìn)展[J];計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制;2016年02期

2 雷娜娜;;生物傳感器[J];生物技術(shù)世界;2015年06期

3 吳海云;于亞萍;郭麗;劉源;左月明;衛(wèi)勇;馬進(jìn)獻(xiàn);;一種基于叉指式電極的牛奶體細(xì)胞數(shù)快速檢測(cè)方法[J];天津農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào);2014年04期

4 趙春娟;赫彩霞;高文惠;;牛奶體細(xì)胞數(shù)檢測(cè)方法的研究進(jìn)展[J];中國(guó)奶牛;2014年13期

5 張學(xué)超;陳至坤;崔傳金;;基于微通道電化學(xué)傳感器的牛奶體細(xì)胞定量檢測(cè)方法研究[J];山東畜牧獸醫(yī);2014年03期

6 威廉·施米茨;;淺談牛奶質(zhì)量參數(shù)[J];中國(guó)乳業(yè);2014年01期

7 陳慧娟;朱建君;余萌;;葡萄糖氧化酶在石墨烯-納米氧化鋅修飾玻碳電極上的直接電化學(xué)及對(duì)葡萄糖的生物傳感[J];分析化學(xué);2013年08期

8 張亞偉;;乳汁體細(xì)胞數(shù)在奶牛場(chǎng)管理中的應(yīng)用[J];中國(guó)乳業(yè);2013年02期

9 趙連生;王加啟;鄭楠;韓榮偉;許曉敏;屈雪寅;甄云鵬;;牛奶質(zhì)量安全主要風(fēng)險(xiǎn)因子分析 Ⅶ.體細(xì)胞數(shù)和菌落總數(shù)[J];中國(guó)畜牧獸醫(yī);2012年07期

10 陳穎慧;高楊;鄭英彬;趙興海;;剝離工藝制作SAW濾波器IDT的研究[J];微納電子技術(shù);2012年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 孫桂金;斑馬魚選擇素及配體PSGL-1的研究[D];山東師范大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 白珊珊;納米ZnO材料制備及其光電化學(xué)性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

2 唐平;牛奶體細(xì)胞快速檢測(cè)方法的研究[D];浙江大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2517139