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《新型納米光學傳感器的構建及其在農藥殘留檢測中的應用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、新型納米光學傳感器的構建及其在農藥殘留檢測中的應用重慶大學博士學位論文學生姓名：董亮指導教師：霍丹群教授專業(yè)：生物醫(yī)學工程學科門類：工學重慶大學生物工程學院二O一七年十月ConstructionofNewNanoOpticalBiosensorandItsApplicationInPesticideResidueDetectionAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDoctor’sDegreeofEngineeringByLiangDongSupervised
2、byProf.DanqunHuoSpecialty:BiomedicalEngineeringCollegeofBioengineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaOctober,2017中文摘要摘要農藥殘留對環(huán)境的污染仍然是阻礙世界進步和發(fā)展的巨大威脅之一。建立和發(fā)展及時、簡單、準確、高靈敏的農藥殘留檢測方法是預防、控制和處理農藥殘留污染的基礎、前提甚至是關鍵環(huán)節(jié)。近年來隨著納米科技的發(fā)展，基于納米材料（AuNPs、QDs）的出色性能構建的納米生物傳感器由于具有響應時間短、成本低等優(yōu)點，為農藥殘留的現場實時檢測提供了一種簡單、快
3、速、準確且有效的方法。本論文以高靈敏特異性檢測微痕量農藥殘留為目的，充分利用了AuNPs在光學性能上的特殊優(yōu)勢、QDs獨特的光學性能、植物酯酶的高特異性識別，從納米光學生物傳感器的設計、構建兩方面入手，基于FRET、IFE、酶抑制等原理設計并構建了一系列納米光學生物傳感器，并對傳感器的檢測性能進行了系統(tǒng)的研究。本論文開展的主要研究工作如下：①基于FRET原理構建AuNPs-RB納米光學傳感器并用于微痕量殺螟丹農藥殘留的檢測殺螟丹農藥殘留的急性毒性及其潛在的遺傳發(fā)育毒性對人類健康造成巨大威脅。本論文基于FRET原理，充分利用納米金（AuNPs）優(yōu)異的光電屬性及對羅丹明（B）熒光團的
4、高猝滅效率，構建了熒光素（羅丹明B）為供體、AuNPs為受體的新型納米光學傳感器并實現了對殺螟丹農藥殘留的快速、簡單、超靈敏檢測，系統(tǒng)研究了AuNPs-RB納米光學傳感器對殺螟丹的檢測。實驗結果表明：在最優(yōu)化條件下，構建的AuNPs-RB納米光學生物傳感器對殺螟丹農藥殘留檢測的線性范圍為0-180nM，其檢測限可低為0.88nM。相較于其他報道的檢測方法，本論文構建的AuNPs-RB納米光學傳感器檢測限最低，對實際樣品中微痕量殺螟丹農藥殘留檢測有很好的應用前景。②基于IFE構建AuNPs-QDs雙重信號納米光學傳感器并用于微痕量氰草津農藥殘留的檢測氰草津農藥殘留會導致人體內分泌中
5、斷、出生缺陷、生殖腫瘤等嚴重疾病，對人類健康構成了巨大威脅。本論文基于檸檬酸鹽離子包覆的AuNPs與GSH修飾的水溶性CdTeQDs之間的內部濾光作用（IFE）,構建了AuNPs-QDs納米光學傳感器實現對于氰草津的比色檢測和熒光信號同時雙光信號的特異性、快速、靈敏性檢測，系統(tǒng)研究了構建的AuNPs-QDs納米光學生物傳感器對氰草津的檢測原理。實驗結果表明：在最優(yōu)化條件下，構建的AuNPs納米光學傳感器比色檢測對氰草津農藥殘留的檢測線性范圍為2-9μM，檢測限為0.2201μM；在最優(yōu)化條件下，構建的AuNPs-QDs納米光學傳感器熒光檢測微痕量氰草津農藥殘留的線性范圍為I重慶大
6、學博士學位論文0.5μM-9μM，檢測限為0.1578μM，這表明AuNPs-QDs納米熒光傳感器用于氰草津的熒光檢測在較低濃度條件下可以達到滿意的靈敏度。通過對12種含有氰基基團農藥的測定，評估了所構建傳感器的選擇性，結果表明本論文構建的AuNPs-QDs納米熒光傳感器具有很好的選擇性。以上結果表明：構建的AuNPs-QDs納米光學傳感器具有檢測限低，重復性好、選擇性高（抗干擾強）等優(yōu)勢，并在實際樣品中的加標實驗取得了很好的回收率，有望用于實際樣品中氰草津的快速檢測。③植物酯酶（PLaE）光學生物傳感器的構建及作用機制研究植物酯酶是農藥殘留檢測的三種酶標記物之一，來源廣、價格低
7、廉，在發(fā)展酶型農藥殘留傳感器有巨大的潛在應用價值，但植物酯酶（PLaE）的純化方法存在步驟較多，產率較低等不足。本論文首次將萃取純化新技術-三相分配法(TPP)用于PLaE的純化，系統(tǒng)研究了三相分配法用于PLaE純化的影響因素；在單因素實驗的基礎上，運用響應曲面法及四因素三水平的Box-Behnken中心組合實驗設計方法優(yōu)化PLaE純化工藝，并通過SDS-PAGE凝膠電泳、熒光進行表征；將獲得的純化PLaE基于其自身熒光性能首次用于了微痕量殺螟硫磷農藥殘留的檢測。結果表明在最優(yōu)化
