牛奶中己烯雌酚快速檢測的壓電傳感器研究.pdf

1、環(huán)境內(nèi)分泌干擾物（endocrine disrupting chemicals, EDCs）是一種天然的或者人工合成的化合物，通過模擬和干擾內(nèi)源性激素的功能來改變?nèi)梭w的內(nèi)分泌功能。并且EDCs對內(nèi)分泌系統(tǒng)的損害和各種癌癥息息相關(guān)。大多數(shù)的EDCs進入環(huán)境后通過食物鏈進入人體，對人體健康造成嚴重的威脅。因此，針對該類污染物建立簡便、快速、高效的檢測方法非常必要。
　　研究目的:
　　本實驗以典型的環(huán)境內(nèi)分泌干擾物己烯雌酚（di

2、ethylstilbestrol, DES）為研究對象，基于免疫學（抗原-抗體）反應原理，構(gòu)建具有高靈敏度、高特異性的壓電免疫傳感器，最終實現(xiàn)環(huán)境樣品中內(nèi)分泌干擾物的快速檢測。
　　研究方法:
　　1．以石英晶體微天平（quartz crystal microbalance, QCM）為實驗平臺，通過自組裝技術(shù)在石英晶體表面制備能夠特異性識別DES的生物敏感膜。將金納米顆粒（Au nanoparticles, AuNPs）和

3、DES抗體偶聯(lián)，增加抗體的質(zhì)量進行信號放大。利用免疫競爭法檢測DES小分子，構(gòu)建QCM免疫傳感器，繪制標準曲線并進行檢測，根據(jù)標準曲線方程計算最低檢出限。對相同濃度的DES及其結(jié)構(gòu)功能類似物進行檢測，評估QCM免疫傳感器的特異性。
　　2．在此基礎(chǔ)上，將五個金電極蒸鍍于單個硅酸鎵鑭晶體上，制備陣列式的硅酸鎵鑭晶體傳感器（Langasite crystal microbalance, LCM）。基于分子自組裝原理，在五個金電極上制備

4、特異性識別DES的敏感膜，通過參比實驗和多次重復測量研究該陣列式傳感器的可靠性；通過同時檢測不同濃度的DES抗體，觀察不同濃度抗體和金電極表面結(jié)合后引起的信號響應趨勢，驗證該傳感器的高通量檢測效率。
　　研究結(jié)果:
　　1．AuNPs的表征結(jié)果：金納米顆粒分布均勻，粒徑大約為40 nm。氨基化后的金納米顆粒的傅里葉紅外光譜圖中具有明顯的 C-N伸縮振動峰，氨基含量約為5.4 nmol/mg。
　　2．QCM免疫傳感器構(gòu)

5、建條件優(yōu)化結(jié)果：15 nmol/L的金納米顆粒和7μg/mL的DES抗體為最佳的偶聯(lián)比；2.2 mg/mL的DES完全抗原為最佳的抗原固定濃度；14μg/mL的金納米顆粒-抗體偶聯(lián)物為最佳偶聯(lián)物濃度。
　　3．QCM免疫傳感器的檢測結(jié)果：該免疫傳感器具有很好的特異性，檢測范圍在0.16 ng/mL～500 ng/mL之間，最低檢測限為0.13 ng/mL，牛奶樣品的加標回收率范圍在98.00％～104.80%之間，與國標法高效液相

6、色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法具有較好的可比性。
　　4．LCM陣列式傳感器檢測結(jié)果：在參比實驗中，空白組和實驗組的頻率變化量表現(xiàn)出明顯的不同。在同一晶體的不同陣列單元上，相同濃度DES抗體引起的頻率變化量基本一致，隨著DES抗體濃度的增加，頻率變化量呈現(xiàn)出上升的趨勢。
　　結(jié)論:
　　在最優(yōu)條件下，QCM免疫傳感器能夠在30 min內(nèi)完成對目標物質(zhì)的檢測。與傳統(tǒng)的大型儀器方法相比，本實驗的研究方法操作簡單，分析速度快，具有更寬的檢