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致病菌和尿酸的高敏电化学检测

钟苗  
【摘要】:电化学分析方法由于其灵敏度高,成本低,检测结果可靠,被广泛用于有机物、无机离子、农药、小分子及具有生物活性成分的分析检测。致病菌对环境和人体健康存在潜在威胁,而尿酸是引发一些人类疾病的重要因素,因此,亟需开发新型的电化学传感器用于有效地检测致病菌和尿酸。本论文使用纳米胶囊放大策略,实现了大肠杆菌O157:H7(E.coliO157:H7)和金黄色葡萄球菌(S aaureus)的高敏电化学检测,也以多孔碳微米棒为电极材料实现了尿酸的高敏电化学检测。本论文主要内容如下:(1)将CdS量子点(QDs)封装在金属有机框架(MOF)ZIF-8中,合成了 CdS@ZIF-8纳米胶囊,并以之为信号探针构建了三明治型电化学免疫传感器用于定量检测E.coli 0157:H7。与传统的以CdS纳米颗粒为标记物的分析方法相比,采用CdS@ZIF-8纳米胶囊为标记物,能显著放大电化学信号。检测E.coli O157:H7 的线性范围为 10 CFU mL-1~108 CFUmL-1 检测限为 3 CFU mL-1(S/N= 3),灵敏度为传统方法的16倍。(2)将金银双金属纳米团簇(Au-AgNCs)封装在壳聚糖纳米胶囊(CNs)中,制备了 Au-AgNCs@CNs。纳米胶囊修饰抗体后可特异性地识别Saureus 再结合磁性分离和微升滴溶出伏安法,可实现S.aureus的高敏电化学检测。检测S.aureus 的线性范围为 50 CFU mL-1~10000 CFU mL-1,检测限为 15 CFU mL-1(S/N= 3)。该法也可成功用于检测牛奶、橙汁中的S.aureus。(3)以Mg(OH)2为模板,以聚多巴胺为碳源,合成了多孔碳微米棒(PCMRs)。该材料的比表面积高达1890 m2 g-1,石墨化程度高。采用差分脉冲伏安法(DPV)在PCMRs修饰的玻碳电极(GCE)上对尿酸进行了检测。结果显示PCMRs/GCE检测尿酸的线性范围为5×10-8M~9.4×10-6M,检测限低至1.7×10-8M,灵敏度为7.322μA μ-1。并对实际样品中的尿酸进行了检测,获得了满意的回收率。


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