二恶英类化合物快速检测系统的初步构建

论文摘要

二恶英是具有很强毒性的持久性有机污染物之一。随着我国社会经济的快速发展，城市化进程的不断加快以及人们物质生活的提高，对二恶英的排放标准必将进一步提高，并且将逐渐普及到大多数城市。然而，现行的二恶英类化合物的检测方法存在周期长、成本高、操作烦琐等弊端，阻碍了二恶英检测的普及。因此，构建一种集实时分析、快速灵敏、使用简单、方便携带等优点于一体的新的检测技术具有十分重要的应用价值。首先，论文对新的二恶英检测方法进行了理论分析。论文结合压电石英晶体原理、二恶英类化合物的毒性机理、免疫反应原理以及ELISA方法提出了三种新的检测方法，并对各个方法进行了可行性分析。其次，石英晶体微天平（QCM）生物传感器检测平台的搭建是本论文的核心内容。论文通过多次实验对所搭建的检测系统进行了调试，确定了温度、电压、加样量对稳定性的影响，得出了保证系统的稳定性的实验条件，即：稳压、恒温、最大加样量50μL。最后采用浓度分别为0.9 ppm、9 ppm、90 ppm、900ppm、9000 ppm的葡萄糖溶液对系统进行测试，验证了系统的性能。同时，为了克服静态系统的弊端，在本论文中设计了手动进样器以及缓冲瓶装置，对系统进行改进与优化，实现了连续进样，效果明显。再次，从猪肝中提取芳香烃受体是本论文的重要内容之一。本论文通过逐步离心、硫酸铵沉淀法完成了芳香烃受体的粗提取，用离子交换层析进行纯化，最后采用SDS-PAGE电泳实验对以上各个步骤得到的芳香烃受体进行测定。压电石英金片的表面修饰及固定化是本论文的关键内容。实验采用蛋白A固定法，以pH 7.2、反应温度20℃、SPA浓度0.2 g/L、兔抗猪IgG效价1：8、猪IgG浓度10 mg/L为实验条件，完成金片上抗体的固定以及免疫反应，证明了所用固定方法的可靠性以及所搭建的静态检测系统的可行性。最后，论文对进一步完成整个二恶英快速检测系统需要继续做的工作进行了展望。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 二恶英类化合物概述
• 1.1.1 二恶英的分类与结构
• 1.1.2 二恶英的理化性质
• 1.2 二恶英类化合物污染现状
• 1.2.1 环境和食物中二恶英的来源
• 1.2.2 二恶英进入人体的方式
• 1.2.3 预防措施
• 1.3 二恶英类化合物常用检测方法
• 1.3.1 色谱学方法
• 1.3.2 免疫学方法
• 1.3.3 生物学方法
• 1.3.4 小结
• 1.4 石英晶体微天平法介绍
• 1.4.1 QCM 的特性
• 1.4.2 QCM 的原理
• 1.4.3 QCM 的应用
• 1.5 二恶英类化合物毒性作用原理
• 1.5.1 二恶英的毒性当量
• 1.5.2 二恶英的毒性效应
• 1.5.3 二恶英的毒性机理
• 1.6 酶联免疫吸附（ELISA）法原理
• 1.6.1 免疫反应原理
• 1.6.2 ELISA 方法原理
• 1.6.3 ELISA 方法分类
• 1.7 本论文的研究内容及主要目的
• 第二章 二恶英快速检测方法研究
• 2.1 QCM 与毒性原理结合
• 2.1.1 原理
• 2.1.2 需解决的问题
• 2.1.3 可行性分析
• 2.2 QCM 与免疫原理结合—压电免疫生物传感器
• 2.2.1 压电免疫生物传感器的研究进展
• 2.2.2 原理
• 2.2.3 需解决的问题
• 2.2.4 可行性分析
• 2.3 类似 ELISA 方法
• 2.3.1 原理
• 2.3.2 需解决的问题
• 2.3.3 可行性分析
• 第三章 QCM生物传感器检测系统的组装及稳定性研究
• 3.1 检测系统的构建
• 3.1.1 检测系统的组成
• 3.1.2 各部分的型号及作用
• 3.2 检测系统的稳定性研究
• 3.2.1 电压对稳定性的影响
• 3.2.2 加样量对稳定性的影响
• 3.2.3 温度对稳定性的影响
• 3.3 用葡萄糖溶液对检测系统初步测试
• 3.4 对静态系统的优化与改进
• 3.4.1 连续进样系统装置
• 3.4.2 手动进样器的设计原理
• 3.4.3 缓冲瓶的设计原理
• 3.4.4 结论
• 第四章 芳香烃受体的提取、纯化
• 4.1 芳香烃受体的粗提取
• 4.1.1 实验原理
• 4.1.2 实验原料
• 4.1.3 实验仪器
• 4.1.4 实验步骤
• 4.2 芳香烃受体的纯化—离子交换层析
• 4.2.1 实验原理
• 4.2.2 实验原料
• 4.2.3 实验装置
• 4.2.4 实验步骤
• 4.3 芳香烃受体的纯度测定方法—SDS-PAGE 电泳
• 4.3.1 实验原理
• 4.3.2 实验原料
• 4.3.3 实验装置
• 4.3.4 实验步骤
• 4.3.5 实验结果及分析
• 第五章 金片的表面修饰及固定化
• 5.1 固定方法以及实验条件的选择
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 实验原料
• 5.2.2 实验步骤
• 5.2.3 实验结果及分析
• 第六章 全文总结及工作展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 创新点
• 6.3 工作展望
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢