论文部分内容阅读
当今雌激素滥用问题逐渐成为引发食品安全问题的关键因素,雌二醇(Estradiol,E2)作为一种典型的雌激素,是人体内生物活性最强的激素类物质。过多的外源性雌二醇的摄入会对人体健康造成严重的危害,引起机体性早熟,甚至诱发癌症。针对雌二醇现场快速检测技术的缺乏现状,建立快速、简便、高效的雌二醇小分子检测方法势在必行。目的本研究以雌二醇作为研究对象,以上转换荧光纳米技术和生物传感技术为支撑,基于竞争结合原理,建立高效、灵敏、简便的免疫层析试纸和生物传感器检测方法,实现牛奶中雌二醇的快速检测。方法1.使用经典的溶剂热法合成稀土元素掺杂的上转换荧光纳米颗粒(Upconversion nanoparticles;UCNPs),使用不同的方法对UCNPs进行改性及表征。2.建立UCNPs为荧光物质的免疫层析试纸条检测雌二醇的方法。修饰有氨基的UCNPs通过戊二醛法偶联雌二醇单克隆抗体并固定在结合垫上,雌二醇包被原固定在检测线(Test Line,T)上,羊抗鼠抗体固定在质控线(Control Line,C)上,基于免疫竞争原理检测雌二醇小分子,绘制标准曲线,计算最低检出限。3.建立UCNPs作为能量供体检测雌二醇的适配体生物传感器方法。修饰氨基的UCNPs通过戊二醛法与链霉亲合素(Streptavidin,SA)偶联,SA与雌二醇适配体连接后与互补链杂交,互补链上的荧光基团与UCNPs发生能量共振转移,荧光淬灭。加入雌二醇小分子,小分子使适配体结构发生变化,互补链脱离,荧光恢复。优化杂交缓冲液及SA的浓度,绘制标准曲线,计算最低检出限。结果1.UCNPs颗粒表征结果:粒径均一,粒径约100 nm,硅壳厚度约10 nm,功能化修饰的UCNPs在水溶液等极性溶液中分散性良好。2.免疫层析试纸方法的优化结果:加样垫宽度为1.6 cm,结合垫宽度为0.9cm,T线浓度为1.25 mg/mL,C线浓度为0.8 mg/mL。结果表明在最优条件下,该方法具有良好的线性关系,线性范围在5 ng/mL~2000 ng/mL之间,最低检出限为2.75 ng/mL。3.生物传感器的优化结果:SA浓度为0.033 mg/mL;杂交缓冲液为pH值为7.6的0.01 mol/L PBS和0.1 mol/L NaCl溶液,适配体和互补链浓度为5μmol/L。在最优条件下,该方法的线性范围在0.8 ng/mL~180 ng/mL之间,最低检出限为0.4 ng/mL。结论本文利用UCNPs作为荧光标记物,结合免疫层析试纸条技术和生物传感器技术建立了两种特异性强、灵敏度高、准确度好的雌二醇检测方法,初步实现了食品中雌二醇高效、快速、简便、灵敏的检测目的,为食品安全分析提供了新的技术支撑。