【摘要】：化學(xué)發(fā)光功能化納米材料可以將納米材料獨特的光學(xué)、磁學(xué)和催化等性能與化學(xué)發(fā)光的優(yōu)點相融合,不但可以起到增強化學(xué)發(fā)光檢測體系靈敏度的作用,還可以賦予納米材料化學(xué)發(fā)光性能,對于生物、醫(yī)藥領(lǐng)域和食品安全檢測領(lǐng)域都具有重要意義。適配體具有特異性好、靶標(biāo)范圍廣、易于生物化學(xué)修飾等特點。作為一種新型的分子識別元件,適配體在食品安全檢測領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛�？股貧埩艉褪吃葱灾虏【廴驹谖覈踔寥澜鐝V泛存在,是引發(fā)食品安全問題的重要因素,因此,抗生素和食源性致病菌是食品安全危害因子檢測的重要指標(biāo)。論文研究了基于適配體識別的新型化學(xué)發(fā)光功能化納米探針在抗生素和食源性致病菌檢測中的應(yīng)用,結(jié)合磁分離富集技術(shù)、滾環(huán)擴增技術(shù)等建立了快速、靈敏、可靠的新型分析檢測方法,為豐富和提高食品安全技術(shù)提供了新思路。第一,通過殼聚糖和N-(4-氨丁基)-N-乙基異魯米諾(ABEI)共同還原氯金酸獲得分散均勻和發(fā)光性能良好的ABEI功能化花狀納米金。隨后通過引入對碘苯酚(PIP)構(gòu)建了ABEI功能化花狀納米金-H2O2-PIP穩(wěn)態(tài)化學(xué)發(fā)光體系,使魯米諾類的化學(xué)發(fā)光反應(yīng)類型由瞬時發(fā)光變成穩(wěn)態(tài)發(fā)光,并可使穩(wěn)態(tài)化學(xué)發(fā)光檢測時間延長至20 min,為后續(xù)化學(xué)發(fā)光檢測體系的構(gòu)建奠定基礎(chǔ)。第二,研究了ABEI功能化花狀納米金結(jié)合磁分離富集技術(shù)與適配體識別技術(shù)在單組分抗生素檢測中的應(yīng)用。將適配體與磁性Fe_3O_4納米顆粒連接組裝成捕獲探針,將適配體互補序列與ABEI功能化花狀納米金連接組裝成信號探針,當(dāng)目標(biāo)物存在時,目標(biāo)物及互補序列可以與適配體發(fā)生競爭性結(jié)合,通過磁分離可以得到磁性Fe_3O_4納米顆粒與信號探針的復(fù)合物,在加入H2O2和PIP后可測定化學(xué)發(fā)光信號,進而可以得到目標(biāo)物濃度。以氯霉素作為分析物質(zhì),構(gòu)建基于ABEI功能化花狀納米金標(biāo)記-適配體識別-磁分離富集的高靈敏度、高特異性檢測方法,在0.01-0.2 ng/mL濃度范圍內(nèi)呈良好線性關(guān)系,檢測限為0.01 ng/mL,實際樣品加標(biāo)回收率在94.8%-103.1%之間,表示所構(gòu)建方法可應(yīng)用于牛奶樣品中氯霉素的檢測。第三,在ABEI功能化花狀納米金成功實現(xiàn)單組分檢測的基礎(chǔ)上,初步探究以ABEI功能化花狀納米金作為化學(xué)發(fā)光標(biāo)記物在多組分檢測中的應(yīng)用。以96孔微孔板作為固相載體,以三種抗生素作為分析模型,將三種適配體序列通過親和素固定在微孔板上,將三種目標(biāo)物適配體互補序列分別與ABEI功能化花狀納米金連接組裝成信號探針,構(gòu)建競爭反應(yīng)模型,實現(xiàn)對土霉素、四環(huán)素和卡那霉素的同時檢測,其檢測線性范圍分別為0.05-5 ng/mL、0.05-5 ng/m L以及0.005-0.5 ng/m L,檢測限分別為0.02 ng/mL、0.02ng/m L以及0.002 ng/mL。實際樣品加標(biāo)回收率在96.04%-102.66%之間,表示所構(gòu)建方法可應(yīng)用于牛奶樣品中三種抗生素的檢測。第四,構(gòu)建了基于Co~(2+)增強/ABEI功能化花狀納米金和滾環(huán)擴增技術(shù)的增敏性化學(xué)發(fā)光檢測體系實現(xiàn)對鼠傷寒沙門氏菌的檢測。將適配體與磁性Fe_3O_4納米顆粒連接而組裝成捕獲探針;將Co~(2+)固定在ABEI功能化花狀納米金表面實現(xiàn)發(fā)光信號增強,以滾環(huán)擴增產(chǎn)物互補序列與Co~(2+)增強/ABEI功能化花狀納米金連接組裝成信號探針。以鼠傷寒沙門氏菌為檢測模型,在目標(biāo)菌存在時,通過適配體與目標(biāo)菌的特異性結(jié)合以及堿基互補配對可以形成“捕獲探針-目標(biāo)菌-滾環(huán)擴增產(chǎn)物(信號探針)”三明治夾心結(jié)構(gòu),通過測定體系的化學(xué)發(fā)光強度可以實現(xiàn)對鼠傷寒沙門氏菌的高靈敏、高特異性檢測。在目標(biāo)菌濃度為32-3.2×106 cfu/m L時,體系化學(xué)發(fā)光強度的變化與鼠傷寒沙門氏菌濃度的對數(shù)呈良好線性關(guān)系,檢測限為10 cfu/mL。本檢測方法與平板計數(shù)法得到的檢測結(jié)果一致性良好,說明所構(gòu)建的方法可成功用于豬肉樣品中鼠傷寒沙門氏菌的檢測。第五,研究了Co~(2+)增強/ABEI功能化花狀納米金作為能量供體在化學(xué)發(fā)光共振能量轉(zhuǎn)移體系中的應(yīng)用,構(gòu)建了均相化學(xué)發(fā)光檢測體系。以互補序列與Co~(2+)增強/ABEI功能化花狀納米金連接后的復(fù)合物作為能量供體,以WS2納米片作為能量受體,以適配體作為識別分子,并結(jié)合滾環(huán)擴增技術(shù)構(gòu)建了化學(xué)發(fā)光共振能量轉(zhuǎn)移體系,根據(jù)WS2納米片對DNA單鏈和雙鏈結(jié)合能力的差異實現(xiàn)對金黃色葡萄球菌的檢測。通過測定體系的化學(xué)發(fā)光強度可以實現(xiàn)對金黃色葡萄球菌的高靈敏度、高特異性檢測。在50-1.5×105 cfu/mL濃度范圍內(nèi),體系化學(xué)發(fā)光強度的變化與金黃色葡萄球菌濃度的對數(shù)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,檢測限為15 cfu/m L。本檢測方法與平板計數(shù)法得到的檢測結(jié)果一致性良好,說明所構(gòu)建的檢測體系已成功用于豬肉樣品中金黃色葡萄球菌的檢測。本論文制備了ABEI功能化花狀納米金這一種化學(xué)發(fā)光功能化納米材料,利用其優(yōu)良的化學(xué)發(fā)光性能與生物修飾性能,結(jié)合適配體識別技術(shù)、滾環(huán)擴增技術(shù),構(gòu)建了一系列基于磁分離富集技術(shù)和微孔板分離技術(shù)的化學(xué)發(fā)光檢測體系以及均相化學(xué)發(fā)光共振能量轉(zhuǎn)移體系,實現(xiàn)了對食品危害因子中抗生素和食源性致病菌的單組分或多組分的同時檢測,所構(gòu)建的化學(xué)發(fā)光檢測方法特異性強、靈敏度高、可靠性好,拓展了化學(xué)發(fā)光檢測的應(yīng)用范圍,同時也為食品安全提供了技術(shù)保障。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TB383.1;TS207.4

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本文編號：2403943