基于分子印迹电化学传感检测水体痕量环境激素的研究

来源 :中南林业科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yantianwa
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
环境激素是人类在生产、生活活动中向自然环境释放的以及自然界本身存在的,会对人体或动物体内自身正常激素分泌产生影响的外源性干扰物质。随着工业的不断发展,大量的环境激素被释放到环境中。由于环境激素特殊的物化性质,其具有很高的环境滞留性,能借助食物链不断富集。环境激素对人体各大系统均具有较大危害,且有致癌作用。因此,开展环境激素检测方法的研究具有重要意义。本论文以环境激素中内分泌活性最高的17β-雌二醇为研究对象,建立了一种基于分子印迹技术的电化学传感检测平台。检测平台分别从液体传输管路、电化学检测池结构以及平台自动进样功能实现等方面展开设计。平台核心部件电化学传感器采用电聚合法进行制备,并对其制备参数进行优化。采用传感器性能优化后的检测平台试验,研究了电化学传感器对环境激素的传感特性。通过使用实际食品样品进行加标回收法检测,验证了检测平台的可行性和稳定性。本研究的主要结论如下:1)建立电化学传感检测平台。从液体传输管路、电化学检测池等部分对硬件系统进行设计。电化学检测池可以合理安放循环伏安法三电极,并采用压力密封以及螺纹加密封胶带密封,确保检测池具有良好的密封性,使检测结果的准确性更高。根据检测工作流程设计液体传输管路,管路包含检测支路以及干燥支路。软件部分以LabVIEW软件作为开发平台,编写了检测系统的人机交互控制界面。软件主要功能包括系统参数设置、按键控制和液体传输管路控制。2)采用电聚合法制备电化学传感器中的敏感元件17β-雌二醇分子印迹聚合物,通过纳米多孔金膜修饰敏感元件载体电极,提高电化学传感器性能。以电化学传感器对标准浓度17β-雌二醇的响应作为评价指标,优选出溶剂为乙腈,模板分子与功能单体的比例为1:10,循环扫描次数为75次等制备条件。优化后,传感器对标准浓度17β-雌二醇的响应从0.09μA提升到了 0.913μA。通过完成平台检测时长优化试验,得出传感器最优吸附时长为35分钟,最优洗脱时长为30分钟。采用循环伏安法、电化学阻抗谱以及扫描电镜与能谱对传感器进行表征,结果显示传感器的电化学行为、表面形貌以及表层元素含量均符合理论分析。3)使用检测平台对传感器性能进行检测。传感器在17β-雌二醇浓度为1×10-12至1 × 10-5 mol/L范围内,传感器响应值与17β-雌二醇浓度对数成正相关关系。信噪比为3时,传感器检测限约为1 ×10-13mol/L。分子印迹传感器对壬基酚、炔雌醇以及双酚A的选择因子分别为8.7、14和7.0,对比非分子印迹传感器,分子印迹传感器相对选择因子分别为5.1、8.4和9.6,分子印迹传感器选择因子与相对选择因子都远大于1。在重复性与可重用性试验中,传感器重复性评价指标R分别为98.86%、98.59%以及99.01%。传感器在第二周和第三周仍保持在89.81%和81.54%的响应值。上述结果表明,电化学传感器具有良好的灵敏度、选择性以及稳定性与可重用性。在实际食品样品加标回收法检测中,三种样品的加标回收率均在95.1%~106.0%之间,相对标准偏差都小于6.09%。本论文研制的基于分子印迹技术的电化学传感检测平台应用于食品样品中17β-雌二醇的检测中具有较高的可行性。可为后续环境激素检测提供参考和技术支撑。
其他文献
随着视频信息量的激增与机器视觉的快速发展,人们对视频处理领域的技术要求越来越高。视频行为识别作为视频理解方向的一个分支,具有十分重要的研究意义。该文对视频行为识别算法做了详细研究,旨在于通过对视频时空信息的分析,形成更加有效的视频特征,得到更有判别力的视频行为识别系统。首先,设计了基于时空卷积网络的视频行为识别算法,将视频行为识别处理为单独对视频空间与时间信息的获取。在双流卷积网络的基础上,比较分
提起印度农业发展,无论是对印度稍有了解的普通读者还是专业学者首先想到的都是“绿色革命”,而大家对“绿色革命”后印度农业的走向则关注较少。轰轰烈烈的“绿色革命”并没
近几年人工智能、大数据等移动互联网新一代技术的发展和兴起,使得人们的生活也走进了智能化的时代。移动互联网技术给生活带来便利的同时,也带来新的挑战,僵尸网络、恶意软
人类视觉系统经过长期进化,形成了选择性视觉注意机制,该机制能够快速的从海量的视觉信息中提取出感兴趣的区域。显著性检测算法通过模拟视觉注意机制,对视觉场景或图像中的感兴趣区域进行预测和提取。色觉检查图依据人眼色觉感知原理绘制而成,能够很好地模拟人眼在自然环境中受到的刺激,且背景复杂,干扰因素较多。已知的算法大都存在生物依据不足、检测精度不高等问题,在对色觉检查图中的标准图案进行提取时尤为明显。对此本
随着我国大力发展“一带一路”战略,“21世纪海上丝绸之路”受到越来越多的国家与地区的重视,水上交通日益繁忙。船舶开始向高速化和智能化方向发展,无人水面艇的自主航行避
手机开发项目涵盖了多学科、跨职能的协同设计与系统集成工作,在业内普遍采用了瀑布式的研发流程,通过对阶段性交付成果设立评审点来批准每个阶段的准入与准出,从而确保项目
粒子群优化算法作为群智能优化算法的典型代表,较其他群智能算法而言有参数简单、易于实现、收敛速度较快等特点。但粒子群算法也存在着陷入局部最优的问题,针对该问题,引入了两种改进思路,研究了四种改进算法。通过标准测试函数对算法进行基本性能检验,最后将改进算法用于多阈值图像分割,同时与原算法进行了对比仿真实验。该研究的主要工作如下。首先,为了防止全局最优粒子(gbest)对于其他粒子的过度影响,将粒子的维
随着我国经济的快速发展和现代化程度的不断提高,我国的公路建设进入到一个新的阶段,道路标线也成为公路建设中的重要部分。由于我国的公路筑养路机械发展处于滞后现状,道路
利用深度强化学习的单个智能体已经能解决诸如复杂棋类游戏的决策问题,然而现实生活的许多决策问题还需要多个智能体协同合作才能完成。这类多智能体决策问题往往存在个体与
随着全球经济的逐渐发展,项目管理的规模也在不断增大,其中多项目的比重达到90%以上,且仍然逐渐上升。在实际的多项目管理过程中,常常存在多个项目并行施工的情况,因资源稀缺