芜菁花叶病毒和黄瓜绿斑驳花叶病毒传感器检测的研究

摘要

芜菁花叶病毒是种世界性流行的植物病毒,它给作物生产带来严重危害；黄瓜绿斑驳花叶病毒是一种直杆状病毒,属烟草花叶病毒属,该病毒主要侵染葫芦科作物,引起叶片斑驳、植株生长矮化。因此,建立快速可靠的检测方法,对于防止病毒的传入、保护中国农业的安全生产,具有十分重要的意义。电化学免疫传感器具有选择性好,种类多,测试费用低,不受样品颜色、浊度的影响,所需仪器设备相对简单、快速、体积小等诸多优点。能广泛应用于医疗、食品分析、工业生产、环境检测等领域。本文发展了用于检测芜菁花叶病毒和黄瓜绿斑驳花叶病毒的电化学免疫传感器,主要内容如下:
　　 (1)结合酶催化银沉积的信号放大方法构建了一种灵敏、简便的检测芜菁花叶病毒的电化学免疫传感器。将半胱胺与戊二醛固定在金电极表面。然后将芜菁花叶病毒抗体通过戊二醛连接到金电极表面,最终将抗体固定在电极表面。待测样品芜菁花叶病毒通过与抗体的结合被固定到金电极表面。碱性磷酸酯酶标记的芜菁花叶病毒二抗体与固定好的芜菁花叶病毒反应,被连在电极表面。碱性磷酸酯酶催化底物--抗坏血酸-2-磷酸盐,在电极表面将其分解为抗坏血酸,最终银离子被还原成金属银单质,在电极表面沉积,用线性扫描伏安法(LSV)检测沉积在电极表面的银单质,银离子的检测含量与芜菁花叶病毒的量在一定的范围内成线性关系,通过对银的检测实现对芜菁花叶病毒的检测。酶催化的信号放大方法与电化学检测的灵敏相结合使得该方法能够获得较低的检测下限。通过对实验条件的优化,传感器信号响应与芜菁花叶病毒原液的稀释浓度在10到1000倍稀释范围内呈良好的线性关系,检出限达到500000倍芜菁花叶病毒原液稀释。这种方法简单,成本低的芜菁花叶病毒生物传感器,可望在其检测方面具有一定的应用价值。
　　 (2)基于酶催化银沉积的信号放大的电化学生物传感技术,实验构建了检测黄瓜绿斑驳花叶病毒的电化学免疫传感器。将CGMMV的抗体固定在电极表面,再让电极依次在待测的CGMMV,碱性磷酸酯酶标记的CGMMV的抗体中温育。最终,在现配的底物溶液中进行酶催化银沉积反应。通过线性扫描伏安法(LSV)进行电化学信号的检测。该方法灵敏,简便,选择性好,线性范围宽,检测下限低。因此,在CGMMv检测预防中可望具有良好的应用前景。

目录

文摘

英文文摘

插图索引

第1章 绪论

1.1 生物传感器

1.1.1 生物传感器的原理

1.1.2 生物传感器的特点

1.1. 3生物传感器的分类

1.1.4 生物传感器的应用

1.1.5 免疫分析法的分类和研究进展

1.1.6 生物传感器的发展趋势

1.2 芜菁花叶病毒的概述

1.2.1 生物学特性

1.2.2 芜菁花叶病毒的地理分布与危害

1.2.3 TuMV的寄主与传播途径

1.2.4 TuMV的检测、鉴定

1.3 黄瓜绿斑驳花叶病毒概述

1.3.1 黄瓜绿斑驳花叶病毒(CGMMV)的研究现状

1.3.2 黄瓜绿斑驳花叶病毒检测技术

1.4 本研究论文的构想

第2章 基于酶催化沉积放大的电化学免疫传感器用于芜菁花叶病毒的检测

2.1 前言

2.2 实验部分

2.2.1 实验材料

2.2.2 电化学分析检测

2.2.3 电极修饰

2.3 结果与分析

2.3.1 分析原理

2.3.2 标准曲线

2.3.3 非特异性吸附的影响

2.3.4 条件优化

2.3.5 电极的重现性

2.3.6 电极的灵敏度

2.4 小结

第3章 基于酶催化沉积放大的电化学免疫传感器用于黄瓜绿斑驳花叶病毒的检测

3.1 前言

3.2 实验部分

3.2.1 病毒与试剂

3.2.2 电化学分析检测

3.2.3 金电极的修饰

3.2.4 分析过程

3.2.5 电化学测量

3.3 结果与讨论

3.3.1 生物催化沉积时间的选择

3.3.2 抗体浓度对峰电流值的影响

3.3.3 非特异性吸附考察

3.3.4 重现性

3.3.5 CGMMV的分析结果

3.4 小结

结论

参考文献

附录 攻读学位期间发表的学术论文

致谢