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甲基对硫磷压电免疫传感器的研制

卢澄  
【摘要】: 甲基对硫磷是一种高毒有机磷农药,近年来已被禁止在蔬菜和水果上使用,但在农产品的进出口贸易、食品和环境安全的监督检测中仍然是常规检测的重要污染物,本试验试图用不同的检测原理研制快速简易检测甲基对硫磷的压电免疫传感器,为蔬菜中农药残留的快速、现场检测和监控提供新的技术支撑。 本研究针对压电免疫传感器研制的关键,比较研究了石英晶体金电极上固定抗体的方法,发现巯基自组装膜法固定抗体与蛋白A法相比,传感器频移值降低更显著,固定抗体量较多,且稳定性较好,并用电化学方法进行验证。研究还提出了巯基自组装膜法固定抗体时的离子强度(NaCl),应小于20mmol/L,pH值范围7.0-7.5;本文研究了基于直接法、竞争法和酶催化沉积放大法原理的压电免疫传感器的测定效果,结果表明,基于直接法原理的压电免疫传感器对甲基对硫磷的检测范围为1.0-25μg/mL,传感器响应的频移值Y与抗原浓度X成良好的线形相关,回归方程为Y = 4.1968+3.7871X,相关系数r=0.995**。直接法检测一定程度上限制了传感器的灵敏度,不适合小分子的检测,而基于竞争法原理的压电免疫传感器,抗原溶液浓度在0.1-10μg/mL时,传感器响应的频移值Y与抗原浓度X成良好的线性相关,回归方程Y=550.99-51.20 X,相关系数r= -0.990**,检出限为0.074μg/mL,进行重复性检验,其标准偏差为5.944、6.900、9.517,自来水、土壤、蔬菜样品的添加回收率分别为90.7-101.1%、93.8-109.3%、71.9-96.1%,符合检测方法要求;基于酶催化沉积放大原理的压电免疫传感器,能显著进行信号放大,偶联物浓度在0.1-4.5μg/mL时,传感器响应的频移值Y与偶联物浓度X成良好的线性相关,回归方程Y=25.21+196.13X,相关系数r=0.998**。同时对传感器的再生进行了探讨,一是利用弱酸弱碱将金电极表面的抗原抗体复合物解离,破坏抗原抗体之间形成的共价键,从而使传感器再生;另一种方法是利用强酸强碱溶液将金电极表面所有抗原抗体复合物以及化学物质全部洗脱掉,使金电极重新裸露出来而使传感器得以再生。前者可使传感器再生5-10次,后者可再生数十次左右。 本研究探索了甲基对硫磷三种检测方法,在固定化方法和检测方法比较等方面具有一定突破,为进一步研究农药多残留的压电免疫传感器奠定基础。


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