基于紙芯片微流控原理的動物源DNA濃度檢測裝置的研制.pdf

1、動物源性食品是以動物的皮肉、骨頭等物質(zhì)制成的食品，富含動物的蛋白質(zhì)和DNA。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和物質(zhì)需求的增長，動物源性食品的消耗量越來越大。在利益的驅(qū)使下，動物源性食品摻假問題愈發(fā)嚴(yán)重，社會亟需一種動物源性食品的簡便、快捷、準(zhǔn)確的鑒定方法，而目前動物源性成分的檢測在快速性、準(zhǔn)確性和商業(yè)化上的發(fā)展并不完善。鑒于此，本文將微流控紙芯片的多功能性、低成本、快速性和DNA檢測動物源性成分的準(zhǔn)確性結(jié)合在一起，提出了一種基于紙芯片微流控原理的動物

2、源DNA濃度檢測方法。
　　本文首先研究了基于紙芯片的DNA電化學(xué)檢測原理：第一步，根據(jù)不同物種線粒體細(xì)胞色素C氧化酶I亞基基因的特異性，分別設(shè)計(jì)了修飾有巰基的DNA前部探針和修飾有氨基的DNA后部探針，兩種探針可分別與目標(biāo)DNA的兩端特異性結(jié)合；第二步，通過納米金粒子與巰基、氨基的硫-金鍵、氮-金鍵作用，實(shí)現(xiàn)DNA后部探針在納米金粒子表面以及DNA前部探針在修飾有納米金粒子的紙芯片電極表面的自組裝；第三步，加入目標(biāo)DNA后，目標(biāo)

3、DNA與兩種探針分別結(jié)合，將納米金粒子連接到紙芯片電極上，降低了電化學(xué)體系的電阻，增大了電化學(xué)體系的電流，且加入的目標(biāo)DNA濃度的對數(shù)和通過紙芯片的電流大小呈線性關(guān)系。
　　在DNA電化學(xué)檢測原理的指導(dǎo)下，本文進(jìn)行了紙芯片的制作和DNA濃度檢測裝置的研制。首先通過手工制作的方法，設(shè)計(jì)和制作了四通道2D紙芯片和3D紙芯片，通過使用混合負(fù)載納米金粒子的石墨烯的導(dǎo)電碳漿制作紙芯片電極，在電極上修飾納米金粒子，為連接有巰基DNA前部探針在

4、紙芯片電極表面的自組裝做準(zhǔn)備；接著，基于C8051F340單片機(jī)，根據(jù)并聯(lián)電路各支路相互獨(dú)立的原理，設(shè)計(jì)和制作了可互不影響的測量四個(gè)通道電流的四通道動物源DNA濃度檢測裝置，并通過Keil軟件進(jìn)行了單片機(jī)程序的編寫。
　　本文最后通過動物源DNA濃度檢測實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了DNA濃度的對數(shù)和通過紙芯片的電流之間的線性關(guān)系，并通過數(shù)據(jù)分析計(jì)算，得到了DNA濃度的對數(shù)和電流大小的線性參數(shù)；對單片機(jī)程序的線性參數(shù)進(jìn)行更新后，實(shí)現(xiàn)對動物源DNA濃