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基于免疫传感器测定2，4-二氯苯氧乙酸技术的研究

作　者: 钟菲菲
导　师: 肖浪涛
学　校: 湖南农业大学
专　业: 植物学
关键词: 2,4-二氯苯氧乙酸免疫传感器纳米金自组装技术和静电吸附
分类号: TQ245
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本论文从纳米金材料的特性和抗原-抗体特异性着手,以获得高灵敏度、快速、简便、低成本的生物传感器为目的。利用自组装技术和静电吸附作用,基于电化学技术,设计建立了几种新型生物传感器技术。实现2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)的准确、快速、简便的检测。主要结果如下：(1)利用自组装技术和静电吸附作用,将2,4-二氯苯氧乙酸抗体(anti-2,4-D)固定在通过由自组装L-半胱氨酸和静电吸附多层辣根过氧化物酶(HRP)/纳米金修饰的金电极表面,获得了用于检测2,4-D的无试剂安培型免疫传感器。采用本方法得出如下结论：在2,4-D浓度为5ng/mL-5000 ng/mL范围内成线性关系,线性方程是y=0.0199x+21.811,相关系数R为0.9968,检测下限大约为0.1ng/ml。利用此种传感器测定表现出了良好的重复性和重现性,方法简单,灵敏度高。(2)通过电沉积纳米金于玻碳电极表面所形成的多孔纳米金修饰层直接固定2,4-D抗体,研究出了一种直接测定2,4-D的阻抗型无试剂免疫传感器技术。采用本方法获得了2,4-D浓度在0.5 ng/mL-5000 ng/mL范围内与阻抗增长率成线性关系,线性方程是y=0.045x+62.55,相关系数R为0.9970,检测下限为0.1 ng/mL。本方法不同于其他的免疫传感器,本实验无须对抗原或抗体进行任何标记,可以直接通过阻抗变化值获得2,4-D浓度信息,无需其他电子媒介的引入及生物分子的标记,降低了外界对检测的干扰。(3)通过由自组装1,6-己二硫醇和静电吸附纳米金修饰的金电极表面将2,4-D-BSA固定,在电极上进行高特异性的竞争免疫反应,用HRP标记的羊抗鼠IgG将信号进一步放大,提高检测灵敏度,得到了一个基于辣根过氧化物酶(HRP)的自由竞争免疫传感器。通过实验得出：在2,4-D浓度为0.5 ng/mL-2500 ng/mL范围内成线性关系,校正曲线是y=-18.45x+71.59,相关系数R为0.9960,检测下限大约为0.05ng/ml。经初步应用,证实此方法能较好的满足测定2,4-D的需要,提高了检测的灵敏度和准确性,方法简单,快速。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-11
第一章绪论  11-24
  1 2,4-二氯苯氧乙酸  11-14
    1.1 2,4-二氯苯氧乙酸的用途  11-12
    1.2 2,4-二氯苯氧乙酸的残留与毒害  12-13
    1.3 2,4-二氯苯氧乙酸检测方法  13-14
      1.3.1 生物试法  13
      1.3.2 色谱法  13
      1.3.3 传统免疫检测法  13-14
      1.3.4 新型免疫检测法  14
  2 生物传感器  14-17
    2.1 生物传感器的基本组成和工作原理  14-15
    2.2 生物传感器的分类  15-16
    2.3 生物传感器的固定化方法  16-17
      2.3.1 物理吸附固定法  16
      2.3.2 包埋固定法  16
      2.3.3 定向固定法  16
      2.3.4 交联法  16-17
      2.3.5 自组装法  17
  3 自组装膜的特征和应用  17-18
    3.1 自组装膜的特征及形成机理  17-18
    3.2 自组装膜的应用  18
  4 纳米材料  18-19
    4.1 纳米材料的特征  18-19
    4.2 纳米材料在生物传感器中的应用  19
  5 电化学阻抗谱在免疫传感器中的应用  19-22
    5.1 阻抗谱分析方法的理论基础  20-21
    5.2 阻抗谱技术在免疫生物传感器中的应用  21-22
  6 论文研究思路  22-24
第二章基于多层酶/纳米金修饰2,4-D安培型免疫传感器的研究  24-36
  1 材料与方法  24-28
    1.1 试剂与仪器  24-25
    1.2 纳米金胶溶液的制备  25
    1.3 电极修饰与免疫传感器的制备  25-26
    1.4 免疫传感器的循环伏安和计时电流响应  26
    1.5 免疫分析过程  26-27
    1.6 电极机理的探讨  27-28
  2 结果与讨论  28-35
    2.1 纳米金特征与其修饰电极表面电镜扫描  28
    2.2 构建免疫电极的阻抗表征  28-29
    2.3 检测条件的优化  29-32
      2.3.1 HRP/Nano-Au层数的影响  30-31
      2.3.2 2,4-D与anti-2,4-D作用时间的优化  31
      2.3.3 检测工作液pH值的影响  31-32
      2.3.4 计时电流响应信号与H2O2的关系  32
    2.4 标准曲线的制备  32-34
    2.5 样品检测  34-35
      2.5.1 样品处理  34
      2.5.2 方法回收率与样品测定  34-35
    2.6 安培2,4-D免疫传感器的稳定性  35
  3 结论  35-36
第三章基于电聚合纳米金修饰膜的2,4-D阻抗型免疫传感器的研究  36-46
  1 材料与方法  36-38
    1.1 试剂与仪器  36-37
    1.2 纳米金胶溶液的制备  37
    1.3 电极修饰与免疫传感器的制备  37-38
    1.4 免疫分析过程  38
  2 结果与讨论  38-45
    2.1 纳米金的粒度分布  38-39
    2.2 阻抗免疫传感电极表面电镜扫描图  39-40
    2.3 构建免疫电极的阻抗表征  40-41
    2.4 检测条件的优化  41-43
      2.4.1 配制2,4-D抗体的pH值  41-42
      2.4.2 2,4-D抗体浓度  42
      2.4.3 2,4-D抗体培育时间  42-43
    2.5 标准曲线的制备  43-44
    2.6 样品检测  44
    2.7 阻抗型2,4-D免疫传感器的稳定性  44-45
  3 结论  45-46
第四章基于1,6-己二硫醇/纳米金修饰的自由竞争2,4-D免疫传感器的研究  46-56
  1 材料与方法  46-48
    1.1 试剂与仪器  46-47
    1.2 纳米金溶液的制备  47
    1.3 2,4-D与BSA的偶联  47
    1.4 电极修饰与免疫传感器的制备  47-48
  2 结果与讨论  48-54
    2.1 免疫传感电极表面电镜扫描图  48-49
    2.2 不同的修饰电极循环伏安扫描  49
    2.3 构建免疫电极的电化学表征  49-50
    2.4 检测条件的优化  50-52
      2.4.1 2,4-D-BSA浓度  50-51
      2.4.2 2,4-D抗体浓度  51-52
      2.4.3 pH值对传感器响应的影响  52
    2.5 传感器对H_2O_2的性能检测  52-53
    2.6 标准曲线的制备及样品检测  53-54
      2.6.1 标准曲线的制备  53-54
      2.6.2 样品检测  54
  3 结论  54-56
第五章结论  56-58
  1 研究成果  56-57
  2 展望  57-58
参考文献  58-66
致谢  66-67
作者简介  67

基于免疫传感器测定2，4-二氯苯氧乙酸技术的研究

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