基于二维金属有机骨架材料的生物传感器在食品安全检测中的应用研究

来源 :武汉轻工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qq2009liuwei
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
近年来,随着纳米技术的快速发展,基于各种新型材料构建高性能生物传感器成为分析化学、食品安全、环境监测以及临床诊断方面的研究热点。金属有机骨架(MOFs)是由无机金属中心(金属离子或金属簇)与桥连的有机配体通过自组装相互连接,形成的一类具有周期性网络结构的晶态多孔材料,兼有无机材料的刚性和有机材料的柔性特征。MOFs由于具有独特的结构和理化特性,可作为高效纳米酶、荧光猝灭剂、电化学信号媒介体以及酶固定基质参与生物传感器的构建等突出优势而备受关注。其中具有二维片层结构的MOFs(2D MOF)相较于常规块状MOFs不仅具有更加优越的纳米酶性能,还具有更高的荧光猝灭效率。同时,相较于传统的生物酶,2D MOF还具有低成本、易于储存、易制备等优势,本论文利用其突出特性,构建了三种高性能生物传感器用于食品安全检测。主要研究内容如下:(1)基于D-氨基酸氧化酶和2D MOF纳米片介导的级联酶构建食品中防腐剂苯甲酸钠的可视化测定方法基于D-氨基酸氧化酶(DAAO)和2D MOF纳米片介导的级联酶反应,建立了一种快速比色法检测食品中的苯甲酸钠。首先,合成的2D MOF纳米片充当高效纳米酶,具有出色的类过氧化物酶催化活性,催化H2O2与3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)之间的显色反应。其次,苯甲酸钠(SB)作为DAAO的竞争性抑制剂,影响DAAO介导的氧化反应中H2O2的产生。结合这两个反应,构建了该比色定量检测方法,并具有线性范围宽(2.0-200.0μM)、检测限低(2.0μM)、准确性高(回收率为95.8-108.0%)和选择性好的突出优势。最后,利用该方法可实现果汁、果酒和醋中苯甲酸钠浓度的可视化分析。(2)不同粒径的金纳米颗粒与2D MOF形成复合纳米酶的活性对比研究及其在有机磷农药检测中的应用通过不同制备方法,在2D MOF表面原位生成两种不同粒径的金纳米颗粒(Au NPs),形成两种活性不同的复合纳米酶。通过对这两种复合纳米酶的酶反应动力力学参数进行分析,以及对产生催化活性差异的机理进行探究,明确Au NPs的粒径大小对复合纳米酶催化性能的影响。进一步选择类过氧化物酶活性最佳的复合纳米酶——超小金纳米颗粒/2D MOF复合物(Us Au NPs/2D MOF),与乙酰胆碱酯酶(ACh E)和胆碱氧化酶(CHOx)形成三元级联酶反应,基于有机磷农药对于ACh E的抑制作用,建立了快速超灵敏比色法检测果蔬中的敌百虫。该检测方法具有操作简单、检测限低(0.4ppm)、准确性高(回收率为96.6-105.3%)等优势。最后,该方法可应用于西红柿、黄瓜、茄子中敌百虫浓度的可视化分析。(3)基于2D MOF的核酸适体传感器用于稻米中汞的荧光及可视化双重信号检测研究由于2D MOF同时具有类过氧化物酶催化活性和荧光猝灭性能,可基于此构建荧光-可视化双信号传感器。对此我们开展了预实验研究工作,实验结果表明,2D MOF对6-羧基荧光素标记的Hg2+Aptamer有非常显著的荧光猝灭效果,该体系加入Hg2+后又有一定的荧光信号恢复;该双信号传感器应用于稻米汞的检测是具有可行性的。
其他文献
目的本研究通过对武汉市出院患者与护士进行调查,了解双方对“互联网+护理服务”的认知、态度及需求,旨在为武汉地区后续开展“互联网+护理服务”的相关内容及政策的制定提供参考依据。方法通过文献回顾以及两轮专家咨询,确定了《出院患者“互联网+护理服务”意愿调查问卷》与《护士“互联网+护理服务”意愿调查问卷》。2020年6月至2020年11月,通过便利抽样法,选取武汉市某三级甲等医院的出院患者及护士进行问卷
我国是世界养殖大国,饲料是养殖业的基础,其制作需经过除杂、粉碎、配料计量、混合、热处理、成型等工序,其中,采用制粒成型加工方法生产的饲料具有流动性好、避免动物挑食、报酬率高、便于管理等优点。但制粒成型饲料颗粒在运输环节中易出现因自身散化导致营养成分流失、品质降低的实际问题。由于目前尚缺少针对制粒成型饲料粉化率的有效检测方法及装置,故各饲料厂对颗粒饲料粉化程度的评定和控制多基于经验判断,常不能准确对
目的:调查自然分娩产妇分娩体验现状,并从社会人口学特征、产科结局、人格特质、分娩期望等方面对自然分娩产妇分娩体验进行影响因素分析,为医疗机构改善分娩体验提供依据。方法:采用横断面调查方法,应用艾森克人格特质问卷、分娩期望问卷、分娩体验问卷对某三级医院250例自然分娩产妇进行调查。应用SPSS 22.0软件对资料进行分析;不同人口学特征和不同产科结局分娩体验得分的比较使用独立样本t检验和单因素方差分
我国是第一渔业大国,不论是捕捞量还是养殖量在世界上的排名都很靠前。然而我国对于鱼类的加工却相对落后,技术和装备的水平平均较低,许多地方还是采用纯手工加工方式作业。特别是鱼类前处理加工环节,而前处理环节直接影响到整个渔业现代化技术的发展。切头去尾环节是鱼类前处理环节中比较重要的一个环节,将鱼头和鱼尾与鱼肉主体部分进行有效分离,不但增加了鱼肉的利用率,提高渔业利润,还方便了后续的加工或者运输,大大提高
碾米机是稻米加工工艺中的核心设备,其碾米性能直接关乎到所加工精米的产品质量。按碾白辊布置形式不同,碾米机主要分为:卧式碾米机和立式碾米机。其中,卧式喷风碾米机仍是工业中应用的主流。现有碾米机存在一个问题,卧式碾米机常采用下吸风方式对米糠进行回收,但由于在碾白过程中会产生碎米,部分较小的碎米与米糠一起从碾白室排出,并一同被下部的集糠斗收集。而碎米与米糠具有不同的营养价值,生产中需将两者分离以获得最大
粮食安全储藏是影响国计民生与社会稳定的重要因素,是国家“粮安工程”的基石。只有不断的完善储粮技术,才能确保粮食安全储粮落到实处。当今,在粮食储藏技术方面仍存在诸多问题:第一,相比粮油加工装备发展水平,粮食储藏技术与装备水平较为落后;第二,储粮粮情检测停留在10多年前水平,信息反馈性能差,容易错过最佳粮情处理时机;第三,仓储作业自动化水平低,劳动强度大。因此,基于机器人技术开展对粮仓作业的自动化及智
目的了解武汉地区维持性血液透析患者的血管通路使用情况;探讨影响武汉地区维持性血液透析患者血管通路使用的因素;分析近4年武汉地区维持性血液透析患者血管通路的使用变化及探讨引起这些变化的原因;完善武汉地区维持性血液透析患者血管通路临床资料,为临床研究提供参考依据。方法通过文献回顾筛选影响维持性血液透析患者血管通路使用的变量,依据文献回顾结果制定本次研究资料收集的条目。经武汉市血液透析质量控制中心同意,
随着Web应用的发展,越来越多的人喜欢在网页上上网,因为相比较使用APP来说使用网页上网更方便,不需要下载更多的软件,节约了手机的内存空间。但是Web应用在给人们带来便利的同时也带来了很多威胁,因为网页中的代码都是暴露在页面中的,所以攻击者就会分析其代码逻辑并进行攻击,这会对Web应用的安全问题造成很大的影响。因此,对网页中核心代码的保护显得尤为重要,目前对于Web攻击的一些防护方式要么是牺牲性能
自然语言处理技术作为人工智能领域四大核心技术之一得到了前所未有的发展与应用,其子领域情感分析引起了广大科研爱好者的研究。与此同时,深度学习的发展在自然语言处理诞生了很多诸如BERT的可用于情感分析的模型。本文用BERT结合BiLSTM模型在对抗训练的方式下对Kaggle竞赛平台的新冠肺炎评论数据进行情感分析研究。具体的研究工作如下:(1)对BERT输出特征向量做了改进。由于BERT模型是由12层结
超宽带定位技术,以其优越的定位性能,目前已成为无线定位领域最具发展潜力的定位技术之一。在当今是应用最广泛的无线定位技术。超宽带定位技术具有低功耗、高多径分辨率和定位精度高等特点,在军事、民用等多方面有广泛的应用前景。目前,国内外关于桥梁吊装的现状,大多是在传统吊装工艺的基础上,实施施工技术。但传统吊装定位精度低,无法满足高精度工程施工要求。本文通过查阅大量超宽带定位技术相关文档,研究了近些年国内外