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新型污染物(Emerging Contaminants,Ecs)是指“未受法规规范”、“新认定或之前未确认’、且“对人体健康及生态环境具有潜在或实质威胁”的污染物,该类污染物通常是由于发现其新的生物毒性或者分析技术的提高,在近期被检出而得到大家的重视。四溴双酚A二羟基乙基醚(TBBPA-DHEE)和大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)属于两种典型的新型污染物,它们虽然在环境中存在的浓度较低,但对生态环境和人类健康会造成很大的负面影响。因此,建立灵敏、高效、快捷的分析方法,用于调查该类污染物的环境污染现状是极其必要的。基于抗原-抗体特异性识别的电化学免疫分析方法具有一系列优点:所用仪器价格低廉、简单快捷、样品用量少、无需复杂的样品前处理,能够满足对环境样品中的痕量污染物进行快速分析的要求。本研究基于二氧化硅纳米刷、自组装纳米聚合球、丁香醛连氮等材料,分别构建了4种操作简便、灵敏度高的免疫分析方法,具体内容如下:(1)针对TBBPA-DHEE污染物,以功能化的自组装纳米球催化过氧化氢使其产生氧化还原反应为响应信号,建立了一种可用于检测环境样本中目标物浓度的时间-电流型电化学免疫传感器。该工作首先将目标物和抗体引入到电极上,然后基于抗体标记物功能化的自组装纳米球负载的金纳米颗粒和过氧化氢酶催化过氧化氢使其产生氧化还原反应,从而将目标物的浓度转化为电流信号。通过将大量的金纳米颗粒和过氧化氢酶标记在自组装纳米球颗粒的表面,使得金纳米颗粒和过氧化氢酶在催化还原过氧化氢方面达到了较好的协同作用,显著提高了标记物对过氧化氢的催化性能,增大了电化学响应的电流值,从而进一步提高了该方法对于目标物检测的灵敏度。基于此,我们成功构建了一种高灵敏度的电化学免疫传感器并将其应用于对实际水体环境中TBBPA-DHEE的检测。研究结果表明,在最优的实验条件下,该方法的检测限(LOD)为0.12 ng mL-1,其灵敏度高于传统ELISA的灵敏度(LOD,0.702 ng mL-1)。(2)鉴于在上一个实验工作中,构建的时间-电流检测方法虽然较为灵敏,但在分析过程中,电极容易受到反应底物的影响而使得信号输出产生波动,因此,需要一种更加稳定的检测方法来实现对目标物浓度的检测。本项工作基于HRP催化过氧化氢氧化4-氯-1-萘酚生成沉淀,建立了一种能够用于检测环境样本中TBBPA-DHEE的阻抗型电化学免疫传感器。首先,该方法将目标物和抗体引入到电极的表面,然后利用抗体标记物辣根过氧化物酶(HRP)催化过氧化氢(H2O2)氧化电极表面的4-氯-1-萘酚(4-CN)生成沉淀物质(benzo-4-chlorohexadienone),该沉淀物可以聚集在电极的表面,通过阻碍电极表面的电子传递,导致电极表面的阻抗值增大,将目标物的浓度以电化学阻抗值信号的方式进行输出,从而用于检测环境中的TBBPA-DHEE。同时为进一步实现对输出信号的放大,本研究引入二氧化硅纳米刷为HRP酶载体,通过负载大量的HRP,显著扩大电化学阻抗信号,提高了该检测方法的灵敏度。研究结果表明,在最优的实验条件下,当TBBPA-DHEE浓度在0.21111.31 ng mL-1范围时,电化学交流阻抗信号强度与TBBPA-DHEE浓度的对数呈现良好的线性关系,其检测限(LOD)为0.08 ng mL-1,该方法的灵敏度比传统的ELISA的灵敏度(LOD,0.702 ng mL-1)提高了一个数量级。(3)针对环境水体中E.coli,本研究基于丁香醛连氮(4-羟基-3,5-二甲氧基苯甲醛嗪,Syr)与溶液中的H+产生氧化还原反应,构建了一种高灵敏的可用于检测目标物浓度的pH免疫传感器。在这项工作中,被丁香醛连氮改性的玻碳电极具有识别并与溶液中H+产生氧化还原反应的功能,而大肠杆菌在利用葡萄糖发酵获取能量的过程中,葡萄糖可以被转化为各种产品,如琥珀酸,乳酸,甲酸,乙醇,乙酸,这些产物可以直接改变溶液中H+的浓度,H+的浓度的变化可以被改性的玻碳电极所检测到,从而将E.coli浓度信息转化为电化学信号,用于对环境中的E.coli的检测分析。该方法的检测限(LOD)为60 cfu mL-1,同时该方法具有较高的准确性和精确性(回收率,85-105%;CV,2.3-8.2%)。(4)基于对前期工作的回顾总结,电化学检测方法虽然比传统的方法较为灵敏,但仍需要专业的操作人员,该类方法的普及应用较为困难,需要开发一种便捷的检测方法,所以本项工作基于气压计检测功能化的自组装纳米球催化过氧化氢氧化还原过程中产生的氧气,构建了一种快捷的能够用于检测E.coli的新型免疫分析方法。在该研究中,首先用抗E.coli DH-5多克隆抗体标记的磁珠将水环境中的E.coli与其它菌种进行分离,采用免疫分析方法将其与功能化自组装纳米球标记的抗体构成夹心结构,然后基于抗体标记物催化过氧化氢氧化还原产生氧气,通过在封闭的空间内,将目标物浓度转化为气压信号,建立了一种可检测环境中E.coli的新型的免疫分析方法。在优化各种实验条件后,该方法优势明显:灵敏度较高(LOD,80 cfu mL-1);线性范围较宽(102-107 cfu mL-1);准确性较好(回收率,86.7-107%;CV,3.2-8.1%)。