基于平面波导型荧光免疫传感器的环境污染物检测方法研究

摘要

多通道平面波导型荧光免疫传感器（MPWFI）是一种基于全内反射荧光原理和免疫检测原理的具有高灵敏度的免疫传感检测系统，具有能够快速、准确、简便、稳定地检测水中特征污染物质的特点，特别适合环境中痕量有机污染物的快速检测。本研究基于该平面波导免疫传感器，利用间接竞争免疫反应原理，实现了对环境及食品中存在的微量有机污染物双酚A、磺胺二甲嘧啶的单目标物质检测，并以双酚A为目标物对传感器系统在三指标芯片条件下的检测性能进行了测定研究，为水环境保护和食品检测提供快速、简便、有效的检测技术支持。
　　论文基于多通道平面波导型荧光免疫传感器及其检测原理，从双酚A检测条件的优化、磺胺二甲嘧啶检测条件的优化、多通道双酚A的测定、基质效应屏蔽措施四个方面进行研究，成功开发并建立了基于多通道平面波导型荧光免疫传感器的环境残留有机污染物检测方法。主要研究结果如下：
　　（1）传感系统在对环境内分泌干扰物双酚A的检测研究表明，在双酚A抗体浓度为0.05μg/mL，进样时间为300s，预反应时间为3min时，系统达到最优检测条件，并在最优条件下测得双酚A的检出限为0.04μg/L，半抑制浓度（IC50）为1.67±0.47μg/L，线性区间为0.16μg/L-17.84μg/L。
　　（2）对兽药磺胺二甲嘧啶的检测研究中，在优化后的进样时间、预反应时间下，对磺胺二甲嘧啶抗体浓度进行优化，结果表明，当磺胺二甲嘧啶抗体浓度为0.4μg/mL时，系统灵敏度最高，此时磺胺二甲嘧啶的检出限为0.06μg/L，线性范围为0.16-8.91μg/L，半抑制浓度（IC50）为1.20μg/L。
　　（3）对双酚A及磺胺二甲嘧啶进行干扰实验，结果表明课题组制备的双酚A及磺胺二甲嘧啶抗体具有良好的特异性。
　　（4）以双酚A为目标物对传感器系统在三指标芯片条件下的检测性能进行测定研究，结果表明，传感器系统在三指标免疫芯片条件下对双酚 A检测仍具有高灵敏度。
　　（5）对基质效应的屏蔽措施研究结果表明，在抗体稀释液中加入1％的BSA及0.5%（w/w）的EDTA能够有效屏蔽腐殖酸和硬度对传感器系统检测的干扰。
　　（6）在所研究的基质干扰屏蔽措施下，对实际样品中的双酚A及磺胺二甲嘧啶检测分别进行加标回收试验，该两种物质的加标回收率分别为88%-111%和88%-105%，变异系数均小于10%，检测方法具有很好的精密度、准确度及稳定性，说明该检测方法验证结果可靠。
　　本研究建立的方法能够满足仪器对实际水样中双酚A及磺胺二甲嘧啶的检测要求，该检测方法不仅可以快速、简便、准确地进行检测，芯片还可以重复使用，大大节省检测费用，为水环境保护及食品安全监测提供快速、简便、有效的检测技术支持。

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第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 免疫分析技术及免疫传感器

1.3 多通道平面波导型荧光免疫传感器的硬件结构和理论基础

1.4 研究目的及内容

第二章 传感器系统单独检测双酚A、磺胺二甲嘧啶的研究

2.1 传感器系统检测双酚A

2.2 传感器系统检测磺胺二甲嘧啶

2.3 本章小结

第三章 多通道传感器系统对多种污染物同时测定的研究

3.1 试验材料与仪器

3.2 试验方法

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

第四章 实际样品检测

4.1 基质效应对传感器系统检测双酚A的影响

4.2 双酚A实际水样检测

4.3 磺胺二甲嘧啶实际样品检测

4.4 本章小结

第五章 结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢

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