發(fā)布時(shí)間：2017-12-07 11:10

  本文關(guān)鍵詞：海洋生物毒素檢測的細(xì)胞傳感器及手持式檢測儀的研究

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【摘要】：隨著社會的迅速發(fā)展,海洋污染越來越嚴(yán)重,海洋生物毒素已經(jīng)對人類的健康造成了威脅。海洋生物毒素是一類由藻類產(chǎn)生的活性分子化合物,經(jīng)過貝類濾食后進(jìn)入到貝肉體形成了生物富集。一朝人們不小心吃了有毒的貝肉以后,輕者引發(fā)人類中毒,重者可導(dǎo)致人死亡。當(dāng)前海洋生物毒素的檢測手段大致有小鼠生物法(MBA)、高效液相色譜法(HPLC)和色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(LC-MS/MS)等。但是,這些檢測手段雖有一些優(yōu)勢,但在實(shí)踐過程中也有著一些限制,比如小鼠生物法的重復(fù)性差、有悖動物倫理,而HPLC與LC-MS/MS有設(shè)備昂貴,操作繁瑣等問題。作為一種新興的檢測技術(shù),細(xì)胞傳感器與普通傳感器不同,它所用的敏感元件是離體細(xì)胞,并能夠與物理化學(xué)傳感器來實(shí)現(xiàn)對細(xì)胞的各種生理參數(shù)進(jìn)行測定分析。細(xì)胞傳感器在細(xì)胞生理及食物檢測等方面應(yīng)用范圍大。此外,手持式檢測儀基于智能手機(jī)可進(jìn)行快速現(xiàn)場海洋生物毒素的檢測。本論文基于細(xì)胞水平上檢測海洋生物毒素的機(jī)理不同,提出了兩種可在實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用的細(xì)胞生物傳感器檢測海洋生物毒素的方法,以及設(shè)計(jì)了一種新型手持式檢測儀可用于現(xiàn)場快速檢測海洋生物毒素的方法。本論文的主要創(chuàng)新性的工作在于:1.研究了基于肝癌細(xì)胞的聲表面波傳感器檢測大田軟海綿酸的方法本文設(shè)計(jì)了一種基于肝癌細(xì)胞(HepG2)的聲表面波傳感器,并將其用到了大田軟海綿(OA)的檢測方法。研究了優(yōu)化細(xì)胞培養(yǎng)密度進(jìn)行毒素的檢測,最佳細(xì)胞密度為10000個/孔。當(dāng)毒素濃度在10-1OOng/mL時(shí),聲表面?zhèn)鞲衅魉鶞y得的插入損耗變化值與OA濃度有良好的線性關(guān)系,其相關(guān)系數(shù)為0.9834,,其檢出限為10.91ng/mL檢測值為可通過插入損耗變化值來測得OA的濃度值。并且通過檢測其他毒素,驗(yàn)證了該檢測方法具有良好的特異性和重復(fù)性。也說明該檢測方法在大田軟海綿酸的檢測應(yīng)用中具備很好的應(yīng)用前景。2.提出了高通量心肌細(xì)胞電位傳感器檢測石房蛤毒素的方法本文設(shè)計(jì)了基于心肌細(xì)胞電位傳感器系統(tǒng)檢測石房蛤毒素(STX)的方法。這種高通量心肌細(xì)胞電位傳感器可實(shí)現(xiàn)多個細(xì)胞樣本胞外場電位信號的同步檢測,能夠大大提高了檢測效率。研究了高通量芯片表面蛋白修飾法和優(yōu)化細(xì)胞密度法對心肌細(xì)胞和高通量芯片耦合的作用。所得研究結(jié)果表明,當(dāng)心肌細(xì)胞按優(yōu)化密度12 × 104/cm2培養(yǎng)在用明膠修飾的高通量芯片上,可使心肌細(xì)胞和高通量芯片形成緊密的耦合。此時(shí)心肌細(xì)胞電位傳感器輸出的信號脈沖幅值最大,脈沖頻率最高,且電信號的重復(fù)性最好。將此心肌細(xì)胞電位傳感器用于石房蛤毒素的檢測,經(jīng)過探索不同濃度毒素作用5min后心肌細(xì)胞電位傳感器胞外場電位信號的特征參數(shù)(脈沖幅值和脈沖頻率)的變化,得出該心肌電位傳感器的檢出限為1.00 ng/mL,檢測范圍均為3.75-480ng/mL。心肌細(xì)胞電位傳感器法具有簡潔快速、檢出限低等優(yōu)點(diǎn),有望成為海洋生物毒素的檢測平臺。3.研究了手持式檢測儀現(xiàn)場快速檢測大田軟海綿酸和石房蛤毒素的方法研究了基于智能手機(jī)可用于現(xiàn)場快速檢測OA和STX的手持式檢測儀的方法。OA與STX可在競爭性免疫反應(yīng)的試紙條上進(jìn)行反應(yīng),待試紙條上顯色時(shí)使用手持式檢測儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并加以分析。研究結(jié)果表明,手持式檢測儀檢測OA的檢測濃度范圍為3-20ng/mL,檢出限為2.800ng/mL;檢測STX的檢測濃度范圍為10-100ng/mL,檢出限為9.808ng/mL。并且通過檢測其他不同種類的毒素,可證明該檢測方法具有良好的特異性。手持式檢測儀具有方便,快速,易操作等特點(diǎn),有望在海洋生物毒素現(xiàn)場快速檢測中擁有更好的應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP212.3;R99

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

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本文編號：1262177