【摘 要】
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茉莉酸甲酯(Me JA)是一种内源植物激素,在种子萌发、根系生长、开花与结实、脱落和衰老以及在应对生物和非生物胁迫等方面发挥着重要的作用。对Me JA进行定量检测有助于对Me JA的生理过程和转导途径进行研究,在调节农业生产和提高粮食产量等方面具有较大的实际应用价值。由于Me JA在植物体内的微量存在,并且容易受到外界自然条件的影响和内部次生代谢物的干扰,需要一种灵敏而且能够特异识别Me JA的检
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茉莉酸甲酯(Me JA)是一种内源植物激素,在种子萌发、根系生长、开花与结实、脱落和衰老以及在应对生物和非生物胁迫等方面发挥着重要的作用。对Me JA进行定量检测有助于对Me JA的生理过程和转导途径进行研究,在调节农业生产和提高粮食产量等方面具有较大的实际应用价值。由于Me JA在植物体内的微量存在,并且容易受到外界自然条件的影响和内部次生代谢物的干扰,需要一种灵敏而且能够特异识别Me JA的检测方法。与毛细管电泳、色谱、质谱等其他检测植物激素的方法相比,电化学传感器法具有成本低、灵敏度高、选择性好,响应速度快,操作简单(无需复杂的纯化过程)以及便携(可在野外使用)等优势而受到人们的广泛关注。本文主要在一次性的丝网印刷电极(SPE)上,通过引入高导电的碳纳米材料用来放大检测信号以及固定抗体,研究制备了两款新型无标签电化学免疫传感器并用于检测实际样品中Me JA含量。研究成果如下:1.基于铜基金属有机骨架功能化石墨烯平台构建茉莉酸甲酯新型无标签电化学免疫传感器通过溶剂热法合成了铜基金属有机骨架(Cu-MOFs)材料。Cu-MOFs作为氧化还原探针的Cu2+信号被羧基化石墨烯(GR)放大,抗体通过EDC/NHS偶联剂与石墨烯的羧基进行共价连接,首次构建了用于检测Me JA的电化学免疫传感器。由于孔隙率高、比表面积大的Cu-MOFs与具有高电导率和良好生物相容性的GR产生良好的协同效应,使传感器获得了比现有检测Me JA的方法更加出色的分析性能。结果表明,该免疫传感器具有较宽的检测范围:1 p M-100μM,检测限(LOD)为0.35 p M(S/N=3)。该传感器还具有良好的选择性、稳定性和重现性。采用标准加入法,通过液相萃取对葡萄果实样品的内源Me JA含量进行了离体检测,获得了理想的回收率,证明了该传感器具备实际应用潜力。2.基于羧基化石墨烯-多壁碳纳米管纳米复合材料修饰的新型无标签电化学免疫传感器用于茉莉酸甲酯检测将一维的羧基化多壁碳纳米管(MWNT)与二维的羧基化石墨烯(GR)结合形成三维GR-MWNT纳米复合材料。稳定、低毒的二茂铁(Fc)作为电子媒介体,通过静电力被引入到GR-MWNT复合材料中。Nafion的加入不仅使修饰材料在SPE电极表面固定,还提高了电极的稳定性和生物相容性。GR-MWNT复合材料中携带大量的羧基提供了与抗体的氨基进行共价连接的活性位点。随着Me JA浓度的增加,Fc的氧化峰电流逐渐减小。在最佳实验条件下,结果显示该免疫传感器比第一款免疫传感器具有更加优异的性能,检测范围为100 f M-100μM,LOD低至31.26 f M(S/N=3),且灵敏度、选择性、稳定性和重复性均十分出色。该传感器成功地应用于葡萄和橘子果实样品中Me JA的测定,通过计算回收率,显示出其检测的准确性。所构建的电化学免疫传感器简便、高效、可靠,具有广阔的应用前景。
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