禽白血病病毒高靈敏電化學(xué)檢測與致病菌高效控制技術(shù)研究.pdf

1、為了防止J亞群禽白血病的爆發(fā)，開展對J亞群禽白血病病毒(ALVs-J)的高靈敏檢測和發(fā)展對養(yǎng)殖環(huán)境中致病菌的殺滅技術(shù)非常重要。目前檢測ALVs-J的方法多存在耗時(shí)長、成本高等缺點(diǎn)。因此利用具有低消耗、高靈敏、響應(yīng)快速、設(shè)備低廉、操作簡便的電化學(xué)免疫分析法是實(shí)現(xiàn)對ALVs-J超靈敏檢測的可行方法。面對養(yǎng)殖環(huán)境中致病菌的傳統(tǒng)滅菌技術(shù)都存在易產(chǎn)生副產(chǎn)物、污染環(huán)境、能源利用率低等缺點(diǎn)。因此，開發(fā)更加高效的滅菌技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對致病菌的高效控制至關(guān)重要

2、。出于以上考慮，本文基于多種功能納米材料，構(gòu)建了三種新型電化學(xué)免疫傳感器實(shí)現(xiàn)了對ALVs-J的高靈敏電化學(xué)檢測以及提出了針對致病菌的兩種新型高效控制技術(shù)。
　　 (1)以石墨烯(GS)-類水滑石(LDHs)納米復(fù)合材料作為基底、功能化Fe3O4核/Ni-Al類水滑石殼納米微球(LDHs@Fe3O4)作為探針構(gòu)建了一種新型的電化學(xué)免疫傳感器，實(shí)現(xiàn)了對ALVs-J的超靈敏檢測。其特點(diǎn)是GS-LDHs用作電極修飾材料不僅能夠提高電子傳

3、遞速率而且還能增大電極表面積從而增加捕獲一抗(Ab1)的量。二茂鐵(Fc)、二抗(Ab2)和辣根過氧化物酶(HRP)功能化的LDHs@Fe3O4為探針，具有大的載荷量和良好的生物活性。在H2O2的存在下，通過三明治結(jié)構(gòu)的免疫分析策略使得信號得以放大。通過對不同的傳感器基底和探針進(jìn)行詳細(xì)地對比，明確了此策略的信號放大性能。在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，電化學(xué)免疫傳感器所得到的還原峰電流與ALVs-J的濃度在102.32至105.50TCID50/mL

4、(TCID50:半數(shù)組織培養(yǎng)感染量)范圍內(nèi)成正比，檢測限為180 TCID50/mL(S/N=3)。此免疫傳感器還展現(xiàn)出良好的選擇性、重現(xiàn)性和穩(wěn)定性。
　　 (2)通過利用環(huán)糊精(CD)功能化石墨烯納米復(fù)合材料作為基底、環(huán)糊精-二茂鐵(CD-Fc)主客復(fù)合體功能化的Fe3O4納米微球作為探針，構(gòu)建了一種新型三明治結(jié)構(gòu)電化學(xué)免疫傳感器，實(shí)現(xiàn)了對ALVs-J的超靈敏檢測。該免疫傳感器具有三重信號放大策略，提高了檢測的靈敏性。首先，C

5、D-GS不僅提高電子傳遞的速率而且增大了電極表面積從而增大了捕獲一抗的量。其次，F(xiàn)e3O4表面的環(huán)糊精具有很強(qiáng)的識別能力，能夠與二茂鐵形成CD-Fc主客復(fù)合體并為二抗和葡萄糖氧化酶(GOD)提供更大的自由負(fù)載空間。最后，所負(fù)載的GOD對葡萄糖還原Fc+這一反應(yīng)顯示出極大的電化學(xué)生物催化特性。在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，該電化學(xué)免疫傳感器具有寬的線性檢測范圍(102.27至103.50 TCID50/mL)和低的檢測限(102.19 TCID50/

6、mL，S/N=3)。該電化學(xué)免疫傳感器還展現(xiàn)出了良好的選擇性、重現(xiàn)性和穩(wěn)定性。通過利用該方法對雞血血清進(jìn)行了實(shí)際樣品分析，得到了令人滿意的結(jié)果。這種新型的三重信號放大策略為臨床檢測提供了潛在的應(yīng)用價(jià)值。
　　 (3)在玻碳電極(GCE)表面修飾了一層聚噻吩硼酸(PTBA)-納米金(AuNPs)-石墨烯納米復(fù)合材料膜。利用PTBA-AuNPs-GS中的硼酸基團(tuán)與抗體(Ab)上糖基的特異共價(jià)結(jié)合在電極表面固定了抗體。利用該電極對AL

7、Vs-J進(jìn)行檢測，在527至3162 TCID50/mL范圍內(nèi)，電阻值(Ret)與ALVs-J濃度呈良好的線性關(guān)系，檢測限為210 TCID50/mL(S/N=3)。該電化學(xué)免疫傳感器具有良好的選擇性、穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。
　　 (4)制備了一種新型聚噻吩乙酸(PTAA)包覆的LDHs@Fe3O4光催化劑，探討了在太陽光照射下其對大腸桿菌(E.coli)和金黃色葡萄球菌(S.aureus)的殺滅性能。結(jié)果表明，PTAA-LDHs@F

8、e3O4光催化劑能夠有效地吸收紫外光和可見光，當(dāng)PTAA-LDHs@Fe3O4濃度在0.8 mg/mL時(shí)，經(jīng)太陽光光照140 min，殺菌率可達(dá)到99.99％。另外，探討了光催化過程中羥基自由基(·OH)的生成，利用透射電子顯微鏡(TEM)觀察了在殺菌過程中細(xì)菌細(xì)胞破壞的情況，明確了該光催化劑的殺菌機(jī)理。
　　 (5)利用二茂鐵-樹狀高分子(FcD)-多壁碳納米管(MWCNT)-殼聚糖(Chit)納米復(fù)合材料修飾熱解石墨電極(P