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近年来,因滥用和药厂废水排放而导致的自来水药物污染事件偶有发生。作为生活用水非必检指标且没有相关标准出台,各类药物的意外污染给饮用水安全带来了不可测因素,预防检测难度大,直接影响到人们身心健康。建立简单且有效的分析技术以实现对水质偶发污染的及时监控具有必要性。即时在线式微器件技术是满足这一监控要求的重要发展方向。
电化学测试与适体技术的结合为这一微器件技术的发展开辟了新途径。在电化学方法中,阻抗谱技术常作为首选测试手段,其成本低、易操作、灵敏、直观且快速的优势特点可较好满足微器件检测参数要求,具有可行性。传统适体电化学检测方法的建立普遍采用单一适体序列作为识别探针。从阻抗产生原理角度,多重适体序列具有更多反应位点,有望提高阻抗值而改善方法灵敏度。本论文基于这一思想,将适体对接编辑技术引入传感器构建设计,建立了两个基于适体-靶标(抗生素分子)相互作用体系的阻抗谱分析方法,以期为新技术发展提供备选方法资源和探索生活用水应用检测可能性。具体工作如下:分别建立了自来水中磺胺二甲氧嘧啶(SMD)和盘尼西林(PEN)的双适体阻抗传感检测方法。借助分子模拟技术对比揭示了两类单、双适体/靶标复合物体系的分子作用机制;采用电化学测试方法对传感过程及其影响参数进行了优化与表征,并系统考察了所建立方法的综合分析性能。结果显示,相比单适体,双适体具有更多反应位点,SMD体系与PEN体系分别以逆-D-5T-SMD和顺-D-5T-PEN对接方式结合最稳定,利于获得高阻抗值。在优化条件下,方法用于实际自来水样品定量检测,SMD体系与PEN体系线性范围分别为10.0pM-10.0nM和1.0pM-100.0nM,检测限分别为3.4pM和0.3pM,信号响应平衡时间均为~20min;用于定量分析方法学有效性验证加标回收率分别为77.0-85.4%和79.8-92.1%,相对标准偏差(RSD)均小于20%;全部检测均可在60分钟内完成。两个方法在检测速度、灵敏度和易操作性方面表现优异,具有作为即时在线微器件技术备选检测策略方法的潜能。
电化学测试与适体技术的结合为这一微器件技术的发展开辟了新途径。在电化学方法中,阻抗谱技术常作为首选测试手段,其成本低、易操作、灵敏、直观且快速的优势特点可较好满足微器件检测参数要求,具有可行性。传统适体电化学检测方法的建立普遍采用单一适体序列作为识别探针。从阻抗产生原理角度,多重适体序列具有更多反应位点,有望提高阻抗值而改善方法灵敏度。本论文基于这一思想,将适体对接编辑技术引入传感器构建设计,建立了两个基于适体-靶标(抗生素分子)相互作用体系的阻抗谱分析方法,以期为新技术发展提供备选方法资源和探索生活用水应用检测可能性。具体工作如下:分别建立了自来水中磺胺二甲氧嘧啶(SMD)和盘尼西林(PEN)的双适体阻抗传感检测方法。借助分子模拟技术对比揭示了两类单、双适体/靶标复合物体系的分子作用机制;采用电化学测试方法对传感过程及其影响参数进行了优化与表征,并系统考察了所建立方法的综合分析性能。结果显示,相比单适体,双适体具有更多反应位点,SMD体系与PEN体系分别以逆-D-5T-SMD和顺-D-5T-PEN对接方式结合最稳定,利于获得高阻抗值。在优化条件下,方法用于实际自来水样品定量检测,SMD体系与PEN体系线性范围分别为10.0pM-10.0nM和1.0pM-100.0nM,检测限分别为3.4pM和0.3pM,信号响应平衡时间均为~20min;用于定量分析方法学有效性验证加标回收率分别为77.0-85.4%和79.8-92.1%,相对标准偏差(RSD)均小于20%;全部检测均可在60分钟内完成。两个方法在检测速度、灵敏度和易操作性方面表现优异,具有作为即时在线微器件技术备选检测策略方法的潜能。