基于长链适配子与石墨烯构建的荧光传感方法及其对土霉素的检测研究

摘要

土霉素(OTC)是一种应用最为广泛的四环素类抗生素，主要用作抗生素类生长促进剂被加入到饲料中。在我国，大量使用和滥用四环素类抗生素使其在环境中残留，导致食品中和自然水体中抗生素残留问题严重，对人类和环境的健康造成威胁。目前用于OTC检测的主要方法有色谱法和免疫分析法等，但此类方法存在操作复杂耗时，仪器昂贵，特异性低，需要标准样品等不同问题。为了克服以上问题，有必要研究和开发快速、灵敏、经济的分析检测抗生素残留的方法。
　　我们选择对目标物具有很强结合力、高特异性、经济的适配子作为识别元件，利用具有良好的水分散性和荧光猝灭能力的还原石墨烯氧化物作为荧光猝灭剂。研究设计一种基于长链适配子和石墨烯自组装构建的荧光传感平台，利用石墨烯对标记长链适配子和长链适配子/土霉素复合物不同的结合力，导致产生荧光变化的信号，从而定量分析OTC。
　　通过对石墨烯的各类表征和实际样品的检测，首次证实了长链适配子适用于基于石墨烯构建的荧光适配子传感平台。在优化条件下，G-四联体/土霉素复合物的生成提高了检测的灵敏性。本荧光传感平台对OTC的检测范围为0.1～2μM，检测限达到10nM(3δ/s);该传感平台对四环素类结构相似干扰物质四环素、金霉素、强力霉素基本没有响应，显示出良好的选择性识别能力。
　　本研究利用荧光标记的长链适配子作为识别元件，石墨烯作为高效的荧光猝灭剂，设计了一种简单、快速、灵敏、特异性检测土霉素的方法。
　　这个设计可以为长链适配子作为识别元件用于污染物检测和分子识别提高思路。

目录

声明

摘要

引言

1 绪论

1．1 土霉素概述

1．1．1 土霉素的基本性质

1．1．2 土霉素的用途和污染源

1．1．3 土霉素的迁移转化及毒性

1．1．4 水中土霉素的常用分析方法

1．2 核酸适配子概述

1．2．1 核酸适配子的基本原理和特点

1．2．2 核酸适配子传感器的分类

1．2．3 电化学适配子传感器

1．2．4 比色适配子传感器

1．2．5 光学适配子传感器

1．2．6 其他类型核酸适配子传感器

1．3 石墨烯

1．3．1 石墨烯性质

1．3．2 石墨烯类荧光猝灭剂在传感中的应用

1．4 研究背景、思路、内容和意义

1．4．1 研究背景

1．4．2 研究思路

1．4．3 研究内容

1．4．2 研究意义

2 实验部分

2．1 实验材料与仪器

2．1．1 实验材料

2．1．2 实验仪器

2．2 石墨烯(氧化物)的制备

2．3 石墨烯的表征

2．3．1 原子力显微镜(AFM)分析

2．3．2 透射电镜(TEM)表征

2．3．3 荧光检测

2．4 优化检测条件

2．4．1 电解质的作用和检测时间优化

2．4．2 钾离子的作用

2．4．3 石墨烯的浓度优化

2．5 土霉素(OTC)的检测

2．6 环境水样中土霉素(OTC)的检测

3 结果与讨论

3．1 设计原理

3．2 石墨烯的表征

3．2．1 原子力显微镜(AFM)表征石墨烯

3．2．2 透射电镜(TEM)表征石墨烯

3．3 优化检测条件

3．3．1 电解质的作用和检测时间优化

3．3．2 钾离子的作用

3．3．3 石墨烯浓度优化

3．4 土霉素(OTC)的检测

3．5 特异性评价

3．6 环境水样中土霉素(OTC)的检测

3．7 小结

4 结论与建议

4．1 结论

4．2 建议

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢