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全活细胞电化学生物传感器及荧光研究

作　者: 庞春妍
导　师: 朱永春
学　校: 沈阳师范大学
专　业: 分析化学
关键词: 全活细胞诱导分子荧光光谱生物传感器
分类号: TP212.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

植物细胞能够通过诱导或刺激分泌出多种分泌物质,例如酚类、醌类、生物碱类、香豆素类、萜类化合物等等。以全活植物细胞或组织研制成的生物传感器,利用分泌物作为生物识别单元,将具有许多一般的传感器不具备的优点。本文通过对两种花瓣的花瓣泥制成的电化学生物传感器以及香蕉中的多酚酶进行了电化学和荧光研究,获得以下研究结果。以微分脉冲伏安法研究了康乃馨花瓣泥修饰环氧树脂石墨电极,构成全活花瓣细胞生物传感器对尿素的响应。该传感器在曲线0.316V处有一氧化峰,氧化峰电流随尿素浓度的增加而降低。在尿素浓度为1.3×10-16-4.57x10-8mol/L和3.4x10-7-1.3×10-lmol/L范围内存在两个线性区,最低检测限为7.5×10-16mol/L,回收率为95.7%,相对标准偏差为4.99%。该传感器具有高选择性,铵根离子和硝酸根离子对尿素的检测无干扰。用迎春花花瓣代替康乃馨花瓣,以微分脉冲伏安法研究了全活花瓣细胞生物传感器对尿素具有相似响应,获得的线性范围为1.30x10-17-6.98×10-6mol/L,检测下限为1.30×10-17 mol/L。为了探索花瓣全活细胞生物传感器对尿素的响应机理,以荧光方法研究了花瓣体系。康乃馨和迎春花捣碎成花瓣泥后都有新荧光峰出现,新的荧光峰随尿素浓度的增加而逐渐消失,表明新生成物质与尿素分子间具有强的相互作用。尿素溶液浓度在10-8-10-6mol/L范围内存在一个尿素诱导浓度区。在该浓度区内,新生荧光峰有所增加,表明在此浓度区内,尿素能够诱导出更多的细胞分泌物质。以荧光方法研究了邻苯二酚对香蕉中含有多酚氧化酶的诱导作用。发现邻苯二酚浓度在10-8-10-6mol/L范围内,同样存在一个邻苯二酚诱导区,使溶液中多酚氧化酶浓度增加,相应的荧光强度增加。

全文目录

中文摘要  4-5
Abstract  5-11
第一章文献综述  11-19
  1.1 电化学生物传感器简介  11-13
    1.1.1 电化学生物传感器的原理  11
    1.1.2 电化学生物传感器的分类  11
    1.1.3 电化学生物传感器的应用  11-13
      1.1.3.1 生物传感器在医学领域的应用  11-12
      1.1.3.2 生物传感器在食品领域的应用  12
      1.1.3.3 生物传感器在环境监测的应用  12-13
      1.1.3.4 生物传感器在军事领域的应用  13
  1.2 组织传感器  13-15
    1.2.1 植物组织生物传感器  13-14
      1.2.1.1 植物组织生物传感器的特点  14
      1.2.1.2 植物组织生物传感器的应用  14
    1.2.2 植物细胞生物传感器  14-15
  1.3 细胞分泌的荧光效应  15-17
    1.3.1 分子荧光检测的原理  15
    1.3.2 分子荧光检测的应用  15-16
      1.3.2.1 分子荧光在环境检测的应用  15-16
      1.3.2.2 分子荧光在食品工业的应用  16
      1.3.2.3 分子荧光在医学领域的应用  16
      1.3.2.4 分子荧光在生命科学中的应用  16
    1.3.3 细胞的"自发体荧光"  16-17
    1.3.4 细胞分泌的荧光效应  17
  1.4 尿素的分析方法  17-18
    1.4.1 分光光度法  17
    1.4.2 红外光谱法  17
    1.4.3 酶生物传感器法  17-18
  1.5 研究意义和主要内容  18-19
第二章康乃馨花瓣细胞电化学生物传感器  19-33
  2.1 前言  19-20
  2.2 实验部分  20-22
    2.2.1 实验仪器  20
    2.2.2 实验试剂  20
    2.2.3 传感器的制作  20-21
    2.2.4 溶液配置  21-22
    2.2.5 电化学实验过程  22
    2.2.6 实际样品测定操作  22
  2.3 结果与讨论  22-32
    2.3.1 康乃馨花瓣细胞生物传感器的电化学行为研究  22-25
      2.3.1.1 电极的电化学响应  22-23
      2.3.1.2 电极对尿素的响应  23-25
    2.3.2 循环伏安研究  25-26
    2.3.3 优化条件的选择  26-28
      2.3.3.1 pH的影响  26-27
      2.3.3.2 富集时间的影响  27-28
      2.3.3.3 静置时间的影响  28
    2.3.4 尿素的浓度效应  28-30
    2.3.5 标准偏差  30
    2.3.6 尿素加标回收率  30-31
    2.3.7 干扰实验  31-32
  2.4 结论  32-33
第三章迎春花花瓣细胞电化学生物传感器  33-39
  3.1 引言  33
  3.2 实验部分  33-35
    3.2.1 实验仪器  33-34
    3.2.2 实验试剂  34
    3.2.3 传感器的制作  34
    3.2.4 溶液配置  34
    3.2.5 电化学实验过程  34-35
  3.3 结果与讨论  35-38
    3.3.1 迎春花花瓣细胞生物传感器的电化学行为研究  35-37
      3.3.1.1 电极的电化学响应  35-36
      3.3.1.2 电极对尿素的响应  36-37
    3.3.2 尿素浓度效应  37-38
  3.4 结论  38-39
第四章康乃馨花瓣细胞的荧光光谱研究  39-46
  4.1 前言  39
  4.2 实验部分  39-40
    4.2.1 实验仪器  39
    4.2.2 实验试剂  39
    4.2.3 分子荧光光谱的测定方法  39-40
      4.2.3.1 花瓣的分子荧光光谱的测定  39-40
      4.2.3.2 花瓣泥的分子荧光光谱的测定  40
      4.2.3.3 滴加尿素溶液的花瓣泥分子荧光光谱的测定  40
  4.3 结果与讨论  40-44
    4.3.1 分子荧光光谱的研究  40-42
      4.3.1.1 康乃馨花瓣的分子荧光光谱  40-41
      4.3.1.2 康乃馨花瓣泥的分子荧光光谱  41
      4.3.1.3 加入尿素的康乃馨花瓣泥的分子荧光光谱  41-42
    4.3.2 不同浓度尿素对康乃馨花瓣泥荧光光谱的影响  42-44
      4.3.2.1 不同浓度尿素对康乃馨花瓣泥中新的荧光峰的淬灭  42-43
      4.3.2.2 不同浓度尿素对康乃馨花瓣泥的荧光峰的影响  43-44
  4.4 结论  44-46
第五章迎春花花瓣细胞的荧光光谱研究  46-52
  5.1 前言  46
  5.2 实验部分  46-47
    5.2.1 实验仪器  46
    5.2.2 实验试剂  46
    5.2.3 分子荧光光谱的测定方法  46-47
      5.2.3.1 花瓣的分子荧光光谱的测定  46-47
      5.2.3.2 花瓣泥的分子荧光光谱的测定  47
      5.2.3.3 滴加尿素溶液的花瓣泥分子荧光光谱的测定  47
  5.3 结果与讨论  47-51
    5.3.1 分子荧光光谱的研究  47-49
      5.3.1.1 迎春花花瓣的分子荧光光谱  47-48
      5.3.1.2 迎春花花瓣泥的分子荧光光谱  48
      5.3.1.3 加入尿素的迎春花花瓣泥的分子荧光光谱  48-49
    5.3.2 不同浓度尿素对迎春花花瓣泥荧光光谱的影响  49-51
      5.3.2.1 不同浓度尿素对迎春花花瓣泥新产生的荧光光谱的影响  49-50
      5.3.2.2 不同浓度尿素对迎春花花瓣泥荧光光谱的影响  50-51
  5.4 结论  51-52
第六章香蕉与邻苯二酚溶液作用的荧光光谱研究  52-56
  6.1 引言  52
  6.2 实验部分  52-53
    6.2.1 实验仪器  52
    6.2.2 实验试剂  52
    6.2.3 邻苯二酚的分子荧光光谱测定方法  52-53
    6.2.4 加入香蕉后的邻苯二酚溶液的分子荧光光谱测定方法  53
  6.3 结果与讨论  53-55
    6.3.1 水和不同浓度邻苯二酚溶液的分子荧光光谱  53-54
    6.3.2 加入香蕉后的不同浓度邻苯二酚溶液的分子荧光光谱  54-55
  6.4 结论  55-56
结论  56-57
参考文献  57-63
致谢  63-64
作者简介  64

全活细胞电化学生物传感器及荧光研究

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