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味觉细胞传感器是细胞传感器的一种,它把味觉受体细胞作为分子识别元件,可以通过确定某类味型(如甜味、苦味、咸味、酸味等)的存在与否及浓度大小,从而达到定性定量测试分析的目的,以及实时、快速和无损的智能检测的程度。本研究根据细胞传感器的原理、结构和特点,构建了以丝网印刷碳电极为基底,以味觉受体细胞为分子识别元件,以细胞阻抗谱为检测方法,以双稳态随机共振技术为数据处理方法的味觉细胞传感器实验系统。最终实现了NCI-H716细胞传感器和STC-1细胞传感器分别对甜味剂及苦味剂的辨识响应。研究结果如下:(1)味觉细胞传感器实验系统的设计与构建,包括丝网印刷碳电极的选取及性能表征、自动灌流系统、味觉细胞观察系统、阻抗谱检测系统、双稳态随机共振信号处理技术的构建;还包括丝网印刷碳电极表面细胞培养方法的建立。最后系统测试表明,味觉细胞传感器实验系统满足实验要求,且最终选定了106个/ml为最佳味觉细胞浓度,细胞的成活率高达90%以上,满足后期实验检测的要求。(2)NCI-H716细胞传感器对甜味剂的辨识响应研究,首先利用免疫组化证明了NCI-H716细胞能够表达味觉信号传导必须的G蛋白a-gustducin以及甜味受体蛋白T1R2和T1R3;然后通过电极表面扫描电镜表征,证明了NCI-H716细胞能够生长在电极表面上;最后研究了NCI-H716细胞传感器对甜味剂的辨识响应,能够区分辨别7种天然甜味剂和人工甜味剂,并可以检测出混合味质中的甜味剂——蔗糖,同时,甜味剂的浓度可以通过信噪比极大值和相关噪声强度的不同来区分。(3)STC-1细胞传感器对苦味剂的辨识响应研究,首先利用免疫组化证明了STC-1细胞能够表达味觉信号传导必须的G蛋白a-gustducin以及苦味受体蛋白T2R38;然后通过电极表面扫描电镜的表征,证明了STC-1细胞能够生长在电极表面上;最后研究了STC-1细胞传感器对苦味剂的辨识响应,能够区分辨别奎宁、N-苯基硫脲和丙硫氧嘧啶3种苦味剂,并可以检测出混合味质中的苦味剂——奎宁,同时,苦味剂的浓度可以通过信噪比极大值和相关噪声强度的不同来区分。