基于多种信号放大策略的电化学适体传感器检测展青霉素研究

来源 :河南工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jingbao0804
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
水果及其衍生产品是人类营养的重要来源。然而不利的生产和贮藏条件会导致水果中真菌的生长,其中展青霉素(Patulin,PAT)是最常见的真菌毒素之一。过量摄入PAT可引起急性中毒,甚至致畸、致癌。此外,由于PAT耐热耐酸,在水果加工过程中难以完全去除。因此开发用于检测PAT的分析方法具有重要研究价值。本论文利用核酸适配体(适体,Apt)作为目标识别元件,采用电化学分析法作为检测手段,构建了用于快速灵敏检测PAT的电化学适体传感器。针对传感器对小分子污染物检测灵敏度较低的问题,从电极修饰材料和核酸扩增策略两个方面进行改善。主要研究内容如下:1.构建了一种基于四面体DNA纳米结构(TDN)和硫堇(Thi)标记的Fe3O4纳米颗粒(Fe3O4NPs)/r GO信号放大策略PAT电化学适体传感器。TDN的刚性结构有效提高了结合效率。Fe3O4NPs/r GO具有优异的导电性和大的比表面积,被用作标记材料,负载更多的Thi并加速电子转移。此外,Fe3O4NPs独特的催化性能实现了Thi氧化还原信号放大。当PAT存在时,PAT适体就会从捕获探针中释放出来,从而将带有Thi的Fe3O4NPs/r GO引入电极表面,致使Thi的DPV信号显著增加,其响应信号与样本中PAT浓度的对数成比例,结果表明在优化条件下,所构建的适体传感器表现出优异的性能,线性响应范围为5×10-8-5×10-1μg·m L-1,检测限为30.4 fg·m L-1,加标苹果汁样品回收率为96.9%-105.8%。2.为提高目标物分子利用率以进一步提升传感器灵敏度,构建了一种双EATR策略放大信号响应,并制备Au NPs/FeMOF/PEI-GO纳米复合材料作为电极基底,支链结构的AgPdNPs用作Thi载体协同提高传感器灵敏度。在PAT存在下,含有适体序列的HP-S1被展开与HP-S2杂交。在ExonucleaseⅢ的辅助下,HP-S1被重新暴露以参与新的回收过程并释放出大量T-DNA,T-DNA触发Mg2+依赖性脱氧核糖核酸酶(DNAzyme)辅助的循环扩增,导致Thi DPV信号减弱。双EATR策略级联扩增检测信号,从而实现了PAT的超灵敏检测。在最佳实验条件下,所开发的适体传感器在5×10-7 ng·m L-1-5 ng·m L-1的范围内表现出令人满意的线性响应,检测限为0.217 fg·m L-1,加标苹果汁样品测定回收率为91.0%-103%。3.传感器构建过程中较为复杂的操作程序和较长的检测时间会导致其在实际检测中受到限制。为克服以上缺点,设计了一种一步双靶标循环策略提升信号放大效率,DNAzyme在PAT存在下被激活,循环切割底物DNA,释放的序列可用作介导二次再循环的新触发链。该策略无需额外程序即可实现双目标回收,有效缩短检测时间。利用支链化AgPdNPs作为信号负载材料,制备多功能AuNFs/C3N4纳米复合材料作为基底提升信号标签负载量并加速电子传导。在最优条件下对不同PAT浓度进行DPV测定,响应信号与PAT浓度的对数在5×10-6-50 ng·m L-1范围内呈线性响应关系,检测限为0.917 fg·m L-1,苹果汁中的加标回收率为96.9%-105.8%。
其他文献
近年来,全麦粉由于其营养丰富、血糖生成指数低等成为研究热点,但由于麸皮的存在限制了全麦粉及其制品的应用,为了改善全麦面条的品质和风味,本课题从乳酸菌和纤维素酶、木聚糖酶协同处理的角度对全麦面条的改善进行探究。首先通过植物乳杆菌(Lpl)、短乳杆菌(Lbr)、纤维素酶(Cel)、木聚糖酶(Pn)对全麦粉进行处理,确定乳酸菌发酵处理、酶处理、及乳酸菌协同酶处理对全麦粉组分、理化特性和面片流变学特性的影
学位
淀粉是人们日常膳食的主要成分,与食品中其他成分之间的相互作用会影响淀粉类食品的整体品质。蛋白质作为食品中另一主要成分,它与淀粉的相互作用不仅能够改善食品的营养特性也会影响淀粉类食品的整体质量。本文研究了不同浓度的几种外源植物蛋白(燕麦蛋白、藜麦蛋白、黑豆蛋白、扁豆蛋白)对小麦淀粉理化特性、消化特性的影响并进一步探究了蛋白质与淀粉的作用机制,为糖尿病患者功能性食品的开发提供理论支持。首先,从几种外源
学位
黄曲霉(Aspergillus flavus)是许多农作物以及动物的共同致病菌,是Ⅰ级致癌物黄曲霉毒素最主要的生产者。香芹酚是一种天然植物精油混合物,是牛至精油和百里香精油的主要成分,据报道能对多种病原微生物的生长和繁殖产生抑制作用。本实验以黄曲霉为研究对象,开展香芹酚对黄曲霉生长和产毒的抑菌效果及机理研究。首先比较了黄曲霉菌丝脂质不同提取方法,进一步研究香芹酚作用下以及不同产毒力黄曲霉的脂质组学
学位
基于营养米糠油生产、米糠油中提取谷维素及其应用过程中易在碱性体系下损失的问题,考虑到碱性体系下不同工艺条件对谷维素损失的影响规律会受米糠油中甘油酯、甾醇酯、生育酚、金属离子等多种物质的影响,本课题通过考察谷维素在二苯醚模拟体系及碱性甲醇体系中谷维素及其四种主要阿魏酸酯组分含量的变化,研究碱性体系下不同工艺条件对谷维素及其四种主要阿魏酸酯组分损失的影响规律,并对影响因素和谷维素及其四种主要阿魏酸酯组
学位
随着经济发展以及人民生活水平的不断提高,膳食中饱和脂肪酸和胆固醇引起的肥胖和动脉硬化等慢性病发病率居高不下。如何降低或代替饱和脂肪酸和反式脂肪酸引起研究者广泛关注。花生蛋白与多糖复合制备微凝胶颗粒,可形成稳定的Pickering乳液,在低脂食品的开发利用中有巨大潜力。因此,本论文以花生分离蛋白和果胶为原料,通过研究超声波作用下花生分离蛋白-果胶分子间非共价作用力的变化规律,结合花生分离蛋白-果胶复
学位
青麦仁是由未成熟的小麦收割剥皮速冻而得,富含蛋白质、膳食纤维、酚类抗氧化物质等营养成分。青麦仁收获时,会携带大量的微生物;收获后,多酚氧化酶、过氧化物酶、脂肪酶等的活性较强;青麦仁是一个完整植物体,自身的呼吸也会消耗营养物质,造成青麦仁在储藏过程中品质下降。本文首先研究了未经稳定化处理的青麦仁在常温、4℃和-20℃环境中理化特性和储藏特性的变化,然后探究了不同稳定化技术对青麦仁品质的影响,并对比分
学位
课题以东北大豆和黄淮平原大豆为研究对象,研究大豆后熟期限和不同储藏环境对大豆后熟的影响,运用近红外光谱技术建立了大豆后熟的评价方法,并探究大豆在后熟期间加工品质的变化及品质变化的机制。得到如下结论:1.大豆在后熟期间品质得到改善,生理特性指标的发芽率和发芽势都显著增加,菏豆19号大豆的发芽率和发芽势在45 d达到最大值,分别增加了10%和32%;东升3号大豆发芽率和发芽势分别在30 d和45 d达
学位
多酚是从茶叶中提取的天然小分子物质,具有良好的抗氧化和清除自由基的能力。淀粉可与多酚类小分子物质之间发生相互作用,影响淀粉的糊化过程,对淀粉的结构和性质造成影响。因此本研究以板栗淀粉(Chestnut Starch)为原料,采用普鲁兰酶处理得到脱支板栗淀粉,与多酚协同对板栗淀粉之间相互作用,建立有效的调控淀粉回生和消化性能的方法。论文的研究内容和结果如下:初步探究阿魏酸(FA)、没食子酸(GA)、
学位
植物油是一种天然可再生的资源,以其为原料制备得到的衍生物符合当前可持续发展的需求,植物油甲酯便是其中一种衍生物。本论文以通过酯交换反应制备而成的环氧植物油甲酯作为底物,在催化剂的作用下,与二氧化碳(CO2)通过环加成反应合成植物油基环状碳酸酯。环状碳酸酯是一类重要的精细化学品,常用作电池电解液、增塑剂、非质子极性有机溶剂、燃料添加剂以及可作为单体合成聚碳酸酯。本课题制备的植物油基环状碳酸酯具有较为
学位
玉米中胚芽的质量虽只占粒重的10%~15%,但其脂肪含量占整粒玉米的80%以上。如果玉米糁粉中含有较多的胚芽,则会导致其氧化酸败,因此提胚技术决定着玉米磨粉制糁成品的质量。玉米经破碴脱胚之后,可以根据胚乳与胚芽的比重、粒度及悬浮速度的差异,实现胚乳和胚芽的分离,但目前我国所用的分选设备分选效果不太理想,对分选工作参数的研究也少见报道,因而限制了玉米干法加工制品的质量提高。本实验选用的进口意大利Oc
学位