【摘要】：食品過敏是一種發(fā)生頻率高,范圍廣且反應(yīng)嚴(yán)重的疾病,過敏反應(yīng)包括皮膚、呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)中樞系統(tǒng)、腸胃系統(tǒng)等,嚴(yán)重的過敏反應(yīng)甚至?xí)䦷砩ｋU(xiǎn)�，F(xiàn)行的檢測方法大多通過對(duì)蛋白質(zhì)和核酸的檢測來間接評(píng)價(jià)食品過敏原,檢測結(jié)果易受到外部環(huán)境的影響。而細(xì)胞傳感技術(shù)以機(jī)體免疫系統(tǒng)中的活細(xì)胞作為傳感介質(zhì),相比其他常規(guī)的檢測方法,細(xì)胞傳感技術(shù)的靈敏性更好且專一性高。本文針對(duì)食品中的過敏原蛋白構(gòu)建三種基于肥大細(xì)胞的、特異性強(qiáng)、靈敏度高、檢測速度快、結(jié)果準(zhǔn)確可靠的電化學(xué)細(xì)胞傳感器,用于檢測食品中的過敏原蛋白。以期為食品過敏原的檢測研究提供一條新的途徑。本文的主要研究結(jié)果如下:(1)為檢測花生過敏原蛋白Arah2,選用濃度為0.40mg/mL納米金和1.00mg/mL納米磁珠對(duì)工作電極(磁性玻碳電極)進(jìn)行修飾,構(gòu)建基于三電極的RBL肥大細(xì)胞電化學(xué)傳感器。該傳感器的電流信號(hào)與細(xì)胞濃度具有良好的相關(guān)性,確定最優(yōu)細(xì)胞濃度為1×107個(gè)/mL。磁性玻碳電極表面阻抗值(Ret)與花生過敏蛋白Arah2的濃度成正比,檢測的線性范圍為0.02至0.10 ng/mL,相關(guān)系數(shù)為0.996,檢測限為8.00 pg/mL;結(jié)合掃描電鏡、透射電鏡及RBL肥大細(xì)胞內(nèi)Ca2+水平檢測的結(jié)果,證實(shí)了 RBL肥大細(xì)胞電化學(xué)傳感器檢測結(jié)果的可靠性。(2)為檢測牛乳中的酪蛋白,同時(shí)為提高檢測設(shè)備的便攜性與移動(dòng)性,簡化檢測設(shè)備后處理的操作,設(shè)計(jì)制備了基于纖維素紙的紙芯片作為檢測平臺(tái)。選用濃度為7.00 mg/mL碳納米纖維和3.00 mg/mL石墨烯納米片對(duì)紙芯片的工作電極進(jìn)行修飾,構(gòu)建基于RBL肥大細(xì)胞的電化學(xué)紙芯片傳感器,該紙芯片傳感器與細(xì)胞濃度具有良好的相關(guān)性,確定最優(yōu)細(xì)胞濃度為1×107個(gè)/mL。檢測酪蛋白時(shí),紙芯片的峰電流值(Ip值)與酪蛋白濃度成反比,其線性范圍為0.10至1.00 μg/mL,相關(guān)系數(shù)為0.996,檢測限為0.03μg/mL。電化學(xué)傳感器的檢測結(jié)果與ELISA測定結(jié)果相互驗(yàn)證,與掃描電鏡、透射電鏡,RBL肥大細(xì)胞內(nèi)Ca2+水平檢測的結(jié)果相符,驗(yàn)證了基于RBL肥大細(xì)胞的電化學(xué)紙芯片傳感器用于評(píng)價(jià)牛乳中酪蛋白的可行性。(3)為更好地模擬體內(nèi)過敏環(huán)境,降低試驗(yàn)成本,以化合物48/80(Conpound48/80,以下簡寫C48/80)作為檢測目標(biāo)物,選用濃度為6.00 mg/mL的二硫化鉬和2 mmol/mL的氯金酸對(duì)紙芯片的工作電極進(jìn)行修飾,將RBL肥大細(xì)胞與B細(xì)胞共培養(yǎng),構(gòu)建基于細(xì)胞共培養(yǎng)體系的電化學(xué)紙芯片傳感器,該紙芯片傳感器與細(xì)胞數(shù)濃度之間具有良好的相關(guān)性,確定最優(yōu)細(xì)胞濃度為1×107個(gè)/mL。試驗(yàn)結(jié)果顯示,紙芯片的電流值與C48/80濃度成反比,其線性范圍為0.02至0.10 ng/mL,相關(guān)系數(shù)為0.991,檢測限為0.21 ng/mL。紙芯片傳感器的檢測結(jié)果與掃描電鏡、透射電鏡,RBL肥大細(xì)胞內(nèi)Ca2+水平檢測的結(jié)果相符,說明所構(gòu)建的紙芯片傳感器能夠用于定量檢測C48/80。綜上,本文針對(duì)食品過敏原以RBL肥大細(xì)胞為傳感元件,結(jié)合電化學(xué)、微流控紙芯片等技術(shù)構(gòu)建三種新穎、靈敏、高特異性的電化學(xué)細(xì)胞傳感器,并用于食品過敏原的檢測,為食品過敏原的檢測提供了新的方法。
【圖文】：

構(gòu)的細(xì)胞凝膠。用該電化學(xué)傳感器成功地進(jìn)行了細(xì)胞毒性檢測，檢測結(jié)果顯示了邋Ａ５４９肺逡逑癌細(xì)胞對(duì)厄洛替尼的ＩＣ５Ｇ值。Ｓｅ等［５１］通過優(yōu)化３Ｄ細(xì)胞凝膠增強(qiáng)了所構(gòu)建的基于３Ｄ細(xì)胞逡逑電化學(xué)生物傳感器的信號(hào)有效性（如圖１－１）。逡逑Ｅｌｅｃｈｏｌｙｔｅ逡逑Ｏｉｌ邋＆邋ＳｏＰｇｅｌ逡逑，e$４參？，雩、逡逑Ａｕ邋ｅｋｃｔｒｏｄｅ邐Ａｎ邋ｅｌｅｃｔ！邋ｏｄｅ邐Ａ２邋ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ逡逑Ｃｅｒａｍｉｃ邋ｓｕｂｓｔｉ邋－ａｔｅ逡逑Ｃｏｕｎｔｅｒ邐Ｗｏｒｋｉｎｇ邐Ｒｅｆ．逡逑ＩＳＳＳＳＳＳＳＳＳＳＩ＾．．．．、＿逡逑圖１－１基于三維細(xì)胞的電化學(xué)生物傳感器不意圖（版權(quán)２０１１，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ邋Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｆ邋ｔｈｅ邋ＩＥＥＥ逡逑Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ邋ｉｎ邋Ｍｅｄｉｃｉｎｅ邋＆邋Ｂｉｏｌｏｇｙ邋Ｓｏｃｉｅｔｙ邋）逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ邋ｂｉｏｓｅｎｓｏｒ邋ｂａｓｅｄ邋ｏｎ邋ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ邋ｃｅｌｌｓ．逡逑由于細(xì)胞不具有導(dǎo)電性，當(dāng)細(xì)胞固定在電極上后，，會(huì)阻礙電子的傳輸，從而使得檢測逡逑的電流峰值大幅下降。為提高電極檢測的靈敏度，增大電流，常用導(dǎo)電性好的材料來修飾逡逑電極表面以提高電子的傳輸速率。Ｃａｏ等［５２］提出用茜素和還原氧化石墨烯納米片修飾磁性逡逑玻碳電極，用來快速檢測硫化物。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示檢測硫化物的線性范圍為２．００Ｘ１ＣＴ３邋ｍＭ逡逑至３．２８邋ｍＭ，檢出限為１邋ｐＭ。說明所構(gòu)建的電化學(xué)傳感器具有良好的電催化活性和提高電逡逑極靈敏性的作用。Ｗａｎｇ等［５３］開發(fā)了一種基于巨噬細(xì)胞的電化學(xué)生物傳感器

圖１－２技術(shù)路線圖逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ邋ｒｏｕｔｅ邋ｏｆ邋ｔｈｉｓ邋ｐａｐｅｒ逡逑
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP212.2;TS207.3

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