上转换荧光试纸及生物传感器快速检测乳品中雌二醇

摘要

当今雌激素滥用问题逐渐成为引发食品安全问题的关键因素，雌二醇（Estradiol,E2）作为一种典型的雌激素，是人体内生物活性最强的激素类物质。过多的外源性雌二醇的摄入会对人体健康造成严重的危害，引起机体性早熟，甚至诱发癌症。针对雌二醇现场快速检测技术的缺乏现状，建立快速、简便、高效的雌二醇小分子检测方法势在必行。
　　目的：
　　本研究以雌二醇作为研究对象，以上转换荧光纳米技术和生物传感技术为支撑，基于竞争结合原理，建立高效、灵敏、简便的免疫层析试纸和生物传感器检测方法，实现牛奶中雌二醇的快速检测。
　　方法：
　　1.使用经典的溶剂热法合成稀土元素掺杂的上转换荧光纳米颗粒（Upconversion nanoparticles;UCNPs），使用不同的方法对UCNPs进行改性及表征。
　　2.建立UCNPs为荧光物质的免疫层析试纸条检测雌二醇的方法。修饰有氨基的UCNPs通过戊二醛法偶联雌二醇单克隆抗体并固定在结合垫上，雌二醇包被原固定在检测线（Test Line,T）上，羊抗鼠抗体固定在质控线（Control Line,C）上，基于免疫竞争原理检测雌二醇小分子，绘制标准曲线，计算最低检出限。
　　3.建立UCNPs作为能量供体检测雌二醇的适配体生物传感器方法。修饰氨基的UCNPs通过戊二醛法与链霉亲合素（Streptavidin,SA）偶联，SA与雌二醇适配体连接后与互补链杂交，互补链上的荧光基团与UCNPs发生能量共振转移，荧光淬灭。加入雌二醇小分子，小分子使适配体结构发生变化，互补链脱离，荧光恢复。优化杂交缓冲液及SA的浓度，绘制标准曲线，计算最低检出限。
　　结果：
　　1.UCNPs颗粒表征结果：粒径均一，粒径约100 nm，硅壳厚度约10 nm，功能化修饰的UCNPs在水溶液等极性溶液中分散性良好。
　　2.免疫层析试纸方法的优化结果：加样垫宽度为1.6 cm，结合垫宽度为0.9 cm，T线浓度为1.25 mg/mL，C线浓度为0.8 mg/mL。结果表明在最优条件下，该方法具有良好的线性关系，线性范围在5 ng/mL~2000 ng/mL之间，最低检出限为2.75 ng/mL。
　　3.生物传感器的优化结果：SA浓度为0.033 mg/mL；杂交缓冲液为pH值为7.6的0.01 mol/LPBS和0.1 mol/LNaCl溶液，适配体和互补链浓度为5μmol/L。在最优条件下，该方法的线性范围在0.8 ng/mL~180 ng/mL之间，最低检出限为0.4 ng/mL。
　　结论：
　　本文利用UCNPs作为荧光标记物，结合免疫层析试纸条技术和生物传感器技术建立了两种特异性强、灵敏度高、准确度好的雌二醇检测方法，初步实现了食品中雌二醇高效、快速、简便、灵敏的检测目的，为食品安全分析提供了新的技术支撑。

目录

声明

缩略词

1 引言

1.1 食品中雌二醇的使用及危害

1.2 食品中雌二醇检测技术现状

1.3 研究内容、研究方法、研究意义

2 材料和方法

2.1 材料

2.2 上转换荧光竞争免疫层析试纸检测雌二醇的方法研究

2.3 上转换荧光纳米颗粒-适配体共振能量转移检测雌二醇的方法研究

3 结果与讨论

3.1 上转换荧光竞争免疫层析检测雌二醇的方法

3.2 上转换荧光纳米颗粒-适配体共振能量转移检测雌二醇的方法

4 结论

参考文献

综述:基于上转换荧光纳米材料的生物传感技术研究进展

个人简历

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