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基于微型表面等离子体共振系统的牛奶中抗生素残留检测研究

张增福  
【摘要】: 牛奶中的抗生素残留是关系人民安全的公共卫生事件,目前各国都高度关注牛奶中抗生素残留的危害性,对其实施检测和监控具有重要的现实意义。基于表面等离子体共振(surface plasmon resonance, SPR)检测技术具有测量时间短,无需标记,检测精度高等优点。因此,本课题对基于SPR测量牛奶中抗生素残留的方法进行了深入系统地研究。主要工作如下: 分析了微型SPR在测量抗生素测量的最佳条件。本实验通过研究重建方法,液体流速、试剂的浓度等因素对实验结果的影响,根据实验结果制定一套最佳的实验测量条件和标准测量的具体步骤。以氨苄青霉素为例,研究不同试剂、流速等对测量的影响,制定了相应的流程给出最佳的测量条件,提高了测量精度和稳定性。如流速在10μl/min的流速,重建溶液以70mM的NaOH最佳的实验条件等。完成了基于SPR抗生素测量的最佳实验条件研究。 研究了基于SPR的牛奶抗生素残留的直接测量法、间接测量法。采用表面等离子体共振的生物光学传感器的方法,利用生物分子相互作用分析原理及传感器对折射率的高度敏感性,结合传感器金膜表面绑定抗氨苄青霉素单克隆抗体的技术,实现了牛奶中氨苄青霉素含量的定量检测。实验中利用微型表面等离子体共振传感器构建了测量系统,介绍了传感器表面的处理方法,并对氨苄青霉素浓度为0ng/mL,10ng/mL, 50ng/mL,100ng/mL的牛奶样品进行了测量,通过对测量结果进行分析,得到了不同氨苄青霉素浓度的传感器响应图,结果表明,基于表面等离子体共振的光学生物传感器在牛奶抗生素药物残留检测方面具有很好的应用前景,这两种方法都能够简单快速地对样品进行测量,克服了传统方法的缺点。直接测量法测量牛奶中氨苄青霉素的最低检测限达到33.6mg/dL,间接测量法对于氨苄青霉素的最低检测限达到50ng/mL。 利用微型表面等离子体共振的生物传感器测量了残留在牛奶中的氨苄青霉素的浓度。采用竞争抑制试验的方法,即先将定量的单克隆抗氨苄青霉素抗体(3H295)和含氨苄青霉素的牛奶样品混合,样品中氨苄青霉素将和抗体结合,然后将该混合样品通入共价固定了氨苄青霉素分子的传感器表面,通过生物特异相互作用分析,样品中剩余的抗体将会被检出,从而得到氨苄青霉素的浓度。样品的测量时间为10分钟,最低检测限为2.5 ng/mL,低于欧盟标准4 ng /mL。该检测方法的测量时间短、重复性好,批间测量的变异系数为5.4%,表明该方法能满足实际测量要求。


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