基于电化学免疫技术的丝绸文物分析鉴定研究

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中华民族拥有悠久的文明史,而丝绸是中国源远流长文化的象征之一,我国先民早在数千年前,就开始收集蚕茧用于缫丝织绸。丝绸的起源与传播一直是研究热点,但众说纷纭下很难有准确结论。丝绸拥有优异的性能与华丽的外观,是财富的象征,在古代常被用于陪葬。近年来,越来越多的丝织品被发掘出土,对这些丝织品文物进行分析鉴定,可为追溯丝绸的起源和传播提供重要信息。丝绸文物的主要成分是丝素蛋白,多种外界因素都能使其发生老化降解,导致出土样品中往往丝素蛋白含量极低。因此,需要开发一种灵敏度高,特异性强的检测手段来分析鉴定丝织品文物。本论文采用电化学免疫技术,以丝素蛋白为完全抗原,制备特异性强的单克隆抗体,构建免标记型电化学免疫传感器,用于鉴定现代蚕丝和丝绸文物样,并与间接酶联免疫(ELISA)法横向比较,实现丝素蛋白的超灵敏检测;同时制备尺寸粒度较均一的金纳米颗粒(AuNPs),基于AuNPs构建了另一种电化学免疫传感器,并与间接ELISA结合,用于分析多种蚕丝文物,进一步提高了检测灵敏度。首先,以桑蚕丝素蛋白为完全抗原,制备特异性鼠抗丝素蛋白单克隆抗体,基于单抗构建了间接ELISA和免标记型电化学免疫传感器。采用免标记型电化学免疫传感器对丝素蛋白进行检测,计算得最低检出限为0.051 ngmL-1,与间接ELISA法相比,传感器表现出更宽的线性检测范围和更低的检测下限。利用两种方法对文物样进行检测,发现它们均能有效鉴别出古代样品中丝素蛋白的存在,而免疫传感器的灵敏度更高,同时拥有更好的定量检测性能。在此基础上,制备尺寸较均一的金纳米颗粒,用于修饰电极,进一步提高检测灵敏度。通过电化学免疫传感器对丝素蛋白的检测,得出该方法的最低检出限为3.8 pg mL-1,并采用两种电化学检测技术横向对比,验证实验结果的准确性。此外,利用免疫传感器对文物样进行检测分析,结果证明,对已知和未知种属的样品,传感器均能有效辨别样品中是否含有丝素蛋白。随后对南海一号考古遗址提取的土壤样进行定性分析,发现船舱上其中一个考古坑疑似含有丝素蛋白的微痕迹。进一步对此样品进行电化学定量分析,确定其中含有超微量的丝素蛋白,证明海上丝绸之路中丝织品的存在。综合上述结果,本论文构建了新型电化学免疫传感器,建立了基于电化学免疫技术的丝绸文物鉴定体系。为丝绸文物的分析鉴定提供新的检测手段,也为探究丝绸的起源与传播提供新论据。
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