基于三维光子晶体微球液相芯片化学发光法检测农产品中真菌毒素的研究

论文摘要

农产品安全问题历来受到各个国家和地区的重视,真菌毒素的污染在其中占了很大的比例。目前有多种方法对真菌毒素进行检测,但是存在如操作复杂、试剂用量大、检测时间长、检测成本高等不足。本文利用近年来新型的纳米材料——光子晶体作为载体,基于化学发光及免疫分析技术,建立一种高通量、低成本,能够同时检测多种真菌毒素的检测方法。采用改进Stober法制作的不同粒径的单分散纳米二氧化硅微球,将其组装为光子晶体微球,通过煅烧来增加其机械强度和亲水性。利用光纤光谱仪、扫描电子显微镜对制作的微球进行表征。对微球表面进行化学修饰,增强与生物大分子的结合能力。组装的光子晶体微球表面积大,可有效增加生物分子的结合数量,从而提高检测灵敏度。本文将其应用于农产品中的黄曲霉毒素B1的单重检测中,通过对反应条件的优化,最终确定采用pH=9：6的碳酸盐缓冲液作为包被缓冲液,包被抗原AFB1-BSA浓度为1200ng/mL,黄曲霉毒素B1单克隆抗体稀释度为1：10000,辣根过氧化物酶标记的二抗（HRP-IgG）稀释度为1：6000。利用优化的条件,制作出黄曲霉毒素B1检测标准曲线,曲线线性范围为1-0.0001ng/mL,线性方程为y=2663.676-4176.177x,R2=0.99546。之后对黄曲霉毒素B1单克隆抗体的特异性进行研究,结果显示特异性强,与黄曲霉毒素B1类似物并无明显交叉反应。最后对三种不同农产品中添加不同浓度的黄曲霉毒素B1,进行回收率测定,其回收率分别为：大米82.86±3.66%-112.82±3.33%、玉米78.69±6.72%-116.52±10.23%、小麦75.88±15.86%-122.92-10.49%。利用光子晶体微球的自身光学特性,利用光纤光谱仪测量微球反射峰位置,从而进行光学编码。将微球分别包被三种抗原（AFB1-BSA、FB1-BSA、OA-BSA）,对农产品中的真菌毒素进行多重检测,对反应的部分条件进行优化,参照单重检测的反应条件,最终建立了三种毒素（AFB1、FB1、OTA）的检测标准曲线,AFB1、FB1、OTA三种毒素的线性范围分别为：1-0.001ng/mL、1-0.001 ng/mL、1-0.01 ng/mL。线性方程分别为：y=3998.538-3509.456x（R2=0.98667）、y=2184.189-3493.776x （R2=0.99666）、y=1807.432-1521.816x（R2=0.99981）。最后对大米中添加不同浓度的AFB1、FB1、OTA,进行回收率测定,其回收率分别为：AFB1 88.41±9.00%-124.66 ±8.54%、FB1 72.07±7.12%-123.78±7.97%、OTA 77.77±3.25%-114.36±13.17%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩写表
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 黄曲霉毒素简介
• 1.1.2 伏马毒素简介
• 1.1.3 赭曲霉毒素简介
• 1.2 真菌毒素检测方法
• 1.2.1 色谱法
• 1.2.2 免疫分析方法
• 1.2.3 其他方法
• 1.3 光子晶体材料简介
• 1.3.1 光子晶体概述
• 1.3.2 光子晶体的特征及分类
• 1.3.3 光子晶体的制备方法
• 1.4 化学发光简介
• 1.5 目前研究进展
• 1.6 本课题研究的意义、目的及内容
• 1.6.1 本课题研究的意义和目的
• 1.6.2 本课题的研究内容
• 第2章 光子晶体微球的制备及其表面化学修饰
• 2.1 单分散纳米二氧化硅微球的制备
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 试验仪器
• 2.1.3 试验方法
• 2.1.4 表征方法
• 2.1.5 试验结果
• 2.2 光子晶体微球自组装
• 2.2.1 试验材料
• 2.2.2 试验仪器
• 2.2.3 试验方法
• 2.2.4 表征方法
• 2.2.5 试验结果
• 2.3 光子晶体微球的表面化学修饰
• 2.3.1 试验材料
• 2.3.2 试验仪器
• 2.3.3 试验方法
• 2.4 结果讨论
• 2.5 本章总结
• 1的检测'>第3章 农产品中黄曲霉毒素B₁的检测
• 3.1 试验材料及仪器
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 试验仪器
• 3.1.3 试剂配制
• 3.2 反应条件的优化
• 3.2.1 包被抗原pH值及化学发光底物反应时间的优化
• 3.2.2 包被抗原浓度的优化
• 3.2.3 一抗稀释比率的优化
• 3.2.4 二抗稀释比率的优化
• 1的检测'>3.3 谷物中黄曲霉毒素B₁的检测
• 3.3.1 标准曲线制作
• 3.3.2 特异性分析
• 3.3.3 回收率测定
• 3.4 实验结果
• 3.4.1 包被抗原pH值及化学发光底物反应时间的优化
• 3.4.2 包被抗原浓度的优化
• 3.4.3 一抗稀释比率的优化
• 3.4.4 二抗稀释比率的优化
• 3.4.5 标准曲线
• 3.4.6 特异性分析
• 3.4.7 回收率测定
• 3.5 结果讨论
• 3.6 本章小结
• 第4章 农产品中真菌毒素的多重检测
• 4.1 试验材料及仪器
• 4.1.1 试验材料
• 4.1.2 试验仪器
• 4.2 条件优化
• 4.2.1 包被缓冲液pH及底物反应时间的优化
• 4.2.2 包被抗原浓度的优化
• 4.2.3 一抗稀释比率的优化
• 4.2.4 二抗稀释比率的优化
• 4.3 谷物中真菌毒素的多重检测
• 4.3.1 标准曲线制作
• 4.3.2 多重特异性分析
• 4.3.3 回收率测定
• 4.3.4 农产品中毒素检测
• 4.4 实验结果与讨论
• 4.4.1 包被pH值及化学发光底物反应时间的优化
• 4.4.2 包被抗原浓度的优化
• 4.4.3 一抗稀释比率的优化
• 4.4.4 多重检测标准曲线
• 4.4.5 特异性分析
• 4.4.6 多重检测回收率测定
• 4.5 结果讨论
• 4.6 本章小结
• 全文总结
• 论文创新点
• 展望
• 参考文献
• 在读期间发表的学术论文及研究成果
• 致谢