严珍[1]2002年在《发光菌生物传感器在海洋水质监测及蔬菜残留农药检测中的应用》文中认为本论文发展了一种利用明亮发光菌为指示物的生物传感器。论文从叁个部分描述了该种生物传感器的研制和实验过程：①建立一种新的发光菌毒性检测动力学测量方法，并提供了实验数据和数学模型；②利用所建立的测量方法，结合发光菌的生物特点，用发光菌传感器对海水水质毒性的监测方面的应用进行了一些实验工作，获得了一些有益的结论；③在发光菌传感器监测海水水质毒性的基础上，发展了发光菌膜的制备研究，并使用该技术对蔬菜中农药残留的快速测定进行了初步的研究。 本论文分为叁部分：1．文献综述 2．方法原理 3．发光菌传感器的研制及应用研究。 在第一部分中总结了生物传感技术的概念、特点、分类，以及在海洋水质监测中的应用，并介绍了近年来蔬菜中残留农药的快速检测的主要方法。提出了利用生物体作为环境监测指示物的优越性，并比较各种环境指示生物如细菌、藻类、底栖软体动物、浮游生物和鱼等的优缺点。其中发光细菌因其独特的生物特性，与现代光电检测手段完美匹配的特点而备受关注，研究表明，该方法与鱼类毒性试验结果相关性较好，能够反映水质毒性，而且测定速度快，尤其适合大批量的样品分析。 在第二部分中简单阐述了发光菌水质监测的基本原理，目前应用的利用发光菌测量水质毒性的方法一般采用相对发光度法，此法的最大问题是在测量样品前，需先测量一系列标准溶液，其中包括空白溶液和系列氯化汞标准溶液。因此方法的实施只能在实验室内进行。不可能将其用于现场连续、原位、自动化监测， 摘要速、简便、使用寿命长、灵敏度高等特点，适用于现场、连续、原位、自动化的毒性监测。在方法理论和应用方面提出了许多创新，大大简化了使用步骤。在研制发光菌水质传感探头的过程中，提出了发光菌不同生长时期的特征生长曲线，配套研制了发光菌连续培养装置，使该传感器的各项性能指标达到了预期目标。在蔬菜残留农药传感器研制中，通过优化传感膜配方确定了以琼脂－牛奶作为主要原料的制备传感膜的工艺流程，成功地将发光菌包埋在滤纸膜中。在探头研制过程中，取消了光纤的使用，以微型光电倍增管直接连接在发光腔体上，提高了灵敏度，又实现了整体仪器的微型化的目的。所制备的两种发光菌配套仪器，都可成功的应用于实际监测。整个工作涉及生物、化学、光学、电子技术、环境科学等多学科交叉领域，具有产业化前景和推广应用的价值。
史文强[2]2016年在《陕西省蔬菜农药应用现状、存在问题及对策研究》文中研究表明随着经济的发展和生活水平的提高,我国消费者的饮食结构正在向保健型转变,蔬菜无法取代的营养和保健功能必然会导致对蔬菜贸易需求的继续增加。然而,农药残留问题也使我国蔬菜在出口时受到更严重的“绿色壁垒”制约。我国蔬菜产品农药残留不符合进口国的“绿色条款”而遭到退货、销毁、暂停进口等事件频频发生,为此我国经济和声誉都受到了损失。因此,对蔬菜农药残留的监测控制尤为重要。通过本研究的调查、总结发现,主要有以下几个方面的结论:1、陕西省蔬菜产业发展现状:种植面积稳定增加,总产持续上升,2012年全省蔬菜种植面积达174.2千公顷,总产量达362.8万吨;至2014年蔬菜种植面积高达301.3千公顷,总产达到785.34万吨,同比增长50%以上。良种繁育初具规模,以临潼为中心的番茄良繁基地达5000亩,以岐山为中心的线辣椒良繁基地达2000亩。以日光温室为主的设施蔬菜蓬勃发展,2014年全省蔬菜大棚共252600座,面积为16584公顷;特色蔬菜稳定发展,出口创汇效果显着;蔬菜新品种、新技术引进开发力度不断加大,生产效益稳步提高,先后从国内外引进并推广蔬菜新品种达100多个,良种覆盖率达80%以上。2、陕西省蔬菜生产过程中农药使用现状:违规使用高毒高残留的农药;违背农药安全间隔期提前采收;随意增加用药量和用药次数;农药的施用方法不当和器械落后。3、蔬菜农药残留污染问题对策分析:加快蔬菜产业化,扩大无公害蔬菜生产基地建设规模;加强对菜农的宣讲和培训,提高菜农安全用药意识;大力推广科学种植和综合防治,减少化学农药的使用;加强农药生产经营检验执法,保证所用产品合格;完善监管体系建设,保证蔬菜质量安全;加强农业信息网络建设,保证信息交流畅通。
蒋金刚[3]2007年在《应对化学生物袭击的化学传感器的研究》文中认为在当今社会，恐怖主义、政治腐败、环境污染被称为21世纪人类面临的叁大威胁，其中不断加剧的国际恐怖主义，已成为国际和平与发展的一大公害。近年来，恐怖事件接连发生，如美国2001年发生的9．11恐怖事件，以及此次事件发生后美国的炭疽热事件，还有美国俄克拉荷马市中心的联邦大楼爆炸案和同年日本东京地铁的沙林毒气案等惨无人道的恐怖袭击事件。预防和打击恐怖犯罪得到了世界各国政府的高度重视，将爆炸物和毒物的探测与排除视为反恐的重要内容。把对爆炸物和毒物的识别和检查，在恐怖分子造成严重危害之前采取积极的检查预防措施，采取积极有效的排除、处置措施，减少或消除危害，列为反恐的主要任务。传统的检测毒物和爆炸物的技术设备存在价格昂贵、灵敏度低、设备体积大等缺点，因而在应用方面存在局限性，因此发展灵敏度高、体积小、低成本、使用范围广、现场检测的方法原理和设备已成为趋势。本论文利用发光细菌和纳米氧化物自组装膜作为敏感元件，对毒物和爆炸物的识别和检测做了初步的研究。本论文开展了以下几个方面的工作。第一章绪论本章将对微生物传感器的发展概况、发光细菌在毒性检测方面的应用，应对化学生物袭击的传感器的研究进展等方面做较为全面的概述。第二章应对化学生物袭击的微生物传感器(发光细菌)的研究本章利用一种发光细菌-青海弧菌，利用其自身发光的特性，当在细菌中加入有毒物质后其产生的发光强度会相应降低，将其作为微生物传感器的敏感元件，用于对氰化物和毒鼠强的毒性测定，同时结合GC-MS以及离子色谱对氰化物和毒鼠强进行化学表征，结果表明该测定方法相对于传统的毒性测试方法反应迅速，灵敏，所需试样量少，耗时短，具有实际应用性，并且可以推广应用到对其他有毒化学物质的毒性分析。第叁章MAA-CdS-TiO_2自组装膜的制备及其对硝基化合物测定中的应用研究本章通过量子点／纳米氧化物杂化材料的合成及其在电极表面的构建，将纳米材料如TiO_2等吸附在电极上，形成一个均匀的单分子层反应平台，然后将CdS量子点自组装在TiO_2修饰层表面，形成了膜电阻气体传感器。巯基和纳米CdS对气体的吸附，改变了其膜的电阻，通过电阻的变化和浓度的关系，检测硝基化合物，从而研制和开发用于TNT蒸气现场快速检测的新型传感器，同时，通过研究爆炸物气体分子与TiO_2分子以及量子点纳米材料的结合形式，探讨爆炸物TNT气体分子在CdS和TiO_2表面所发生的电化学反应过程和传感机理，为从理论上构筑爆炸物传感器提供正确的依据。第四章CdS／TiO_2／ITO复合膜光催化传感器的研究及其在TNT爆炸物气体现场快速检测中的应用本章分别以溶胶—凝胶法和单分子层自组装法在ITO电极表面修饰TiO_2纳米颗粒和CdS量子点，构筑CdS／TiO_2／ITO复合薄膜型TNT传感器，通过紫外光的照射，纳米TiO_2产生大量具有强氧化性的空穴和羟基自由基，同时在恒电位+50mV电位下，CdS／TiO_2／ITO传感器对TNT具有很好的光催化氧化作用，TNT气体在1.8μg／L—140μg／L的浓度范围内与光催化氧化电流呈现良好的线性关系，最低检测限为0.9μg／L(S／N=3)。同时，探讨了CdS／TiO_2／ITO修饰电极对TNT的光催化氧化机理及其电化学性质。实验结果表明，该气体传感器具有灵敏度高、制备简单、操作方便、体积小等优点，为TNT炸药的现场快速检测提供了一种新的方法。
朱兰兰[4]2008年在《海洋细菌P.leiognathi的发光性能研究及其在食品安全检测中的应用探索》文中研究指明本文以筛选具有优良体外发光性能、并对化学污染物敏感的海洋发光细菌为出发点,研究了发光细菌的菌体性质,分离纯化了催化菌体发光的荧光素酶和FMN:NADH氧化还原酶,构建了双酶体外发光的检测体系。在此基础上,利用菌体和双酶进行了食品安全检测的探索研究。1、对海洋发光细菌的菌体性质进行研究。从青岛海域分离纯化了五株海洋发光细菌。经16SrDNA、生理生化试验鉴定,它们分属鳆发光杆菌(P.leiognathi)、哈维氏弧菌(V.harveyi)、明亮发光杆菌(P.phosphoreum)、灿烂弧菌(V.splendidus)和费氏弧菌(V.fischeri)。对五菌株进行发光特性研究和化学污染物敏感性的筛选。结果显示,P.leiognathi YL最大发射波长471nm,持续稳定发光16h,发光性能稳定,且对抗生素和重金属最敏感。优化了P.leiognathi YL的生长发光培养基:0.5%蛋白胨;0.1%酵母浸膏;0.01% FePO4;2-4% NaCl;0.4%甘油;陈海水。最佳发光条件:初始pH 7.5;温度25-30℃;转速150r/min。2、建立了双酶体外发光的检测体系。对五菌株进行跟踪酶活测定,筛选出产酶起始时间早、产酶活力高且稳定的P.leiognathi YL作为双酶的制备菌株。优化了P.leiognathi YL的产酶培养基:0.5%蛋白胨;0.1%酵母浸膏;0.01% FePO4;2-4% NaCl;0.4%甘油;陈海水。最佳产酶条件:初始pH 7.0;温度25-30℃;转速150r/min。建立了单、双酶体外发光检测体系,并对两个体系进行比较。荧光素酶检测体系(室温): 1mL酶液中,迅速加入底物十二烷醛100μL(27mM)、FMN-Na53μL(10mM)和Na2S2O4 200μL(34mM),测定酶活。双酶检测体系(室温):1mL酶液中,一次性快速加入底物十二烷醛100μL(27mM)、FMN-Na53μL(10mM)、NADH 200μL(0.14mM),测定酶活。双酶体系比单酶体系发光稳定性好,更适合用于检测操作。3、对双酶的酶学性质进行初步研究。超声破碎菌体细胞,通过硫酸铵盐析、DEAE-Sepharose CL-6B离子交换柱层析得到了电泳纯的FMN:NADH氧化还原酶,测定分子量为28KDa。通过硫酸铵盐析、DEAE-Sepharose CL-6B离子交换柱层析和DEAE-Sephadex凝胶柱层析得到了电泳纯的荧光素酶,并成功分离出了酶的两个亚基,其分子量分别为41KDa和36KDa。对荧光素酶两个亚基的进行活性测定,结果发现,两个亚基单独存在时无酶活,只有两个亚基同时存在,荧光素酶才有活性。优化了双酶的最适反应条件:温度为35℃,pH 7.0,最适NaCl浓度1.5-2%。K+、Ca2+、Na+、Mg2+离子对酶活有促进作用;Fe2+、Zn2+、Hg2+、Ba2+等离子对酶活有抑制作用。抗生素对双酶基本无影响。双酶的热稳定性较好。4℃下可长时间保持酶活。随着温度升高,双酶的耐热性变差,且酶失活的时间缩短。4、菌体在食品安全检测中的应用探索。建立了P.leiognathi YL检测水产品中氯霉素残留的方法体系。选取对数生长期的P.leiognathi YL,控制菌数为107cfu/mL,乙酸乙酯提取氯霉素,5mL菌液中加入5mL氯霉素提取液,27℃150r/min培养30min,测定发光抑制率。检测线性范围0.14-1.0μg/L,方法检出限0.14μg/kg。建立了P.leiognathi YL检测水产品中重金属的方法体系。重金属敏感性筛选结果显示,P.leiognathi YL对Hg2+、Cr6+、Cd2+最敏感。选取对数生长期的P.leiognathi YL,控制菌数为107cfu/mL,样品灰化处理后,5mL菌液中加入5mL重金属提取液,27℃150r/min培养30min,测定发光抑制率。Hg2+检测线性范围0.007-0.28μg/L,方法检出限为0.007μg/kg;Cr6+检测线性范围0.9-30.0μg/L,方法检出限为0.9μg/kg;Cd2+检测线性范围5.4-65.0μg/L,方法检出限为5.4μg/kg。5、双酶在食品安全检测中的应用探索。建立了双酶检测水产品中重金属残留的方法体系。重金属敏感性筛选结果显示,双酶对Hg2+、Cr6+最敏感。样品灰化处理后,1mL酶液中加入500μL样品溶液,4℃放置反应15min,测定酶活抑制率。Hg2+检测线性范围0.0007-0.030μg/L,方法检出限0.0007μg/kg;Cr6+检测线性范围0.05-5.0μg/L,方法检出限0.08μg/kg。初步研究了大肠杆菌内NADH对双酶酶活的影响。测定了NADH含量对双酶酶活的影响曲线。在此基础上,对不同菌量的大肠杆菌进行超声细胞破碎,释放NADH,进行双酶酶活检测,为今后利用双酶检测大肠杆菌的菌数提供基础理论数据。
参考文献：
[1]. 发光菌生物传感器在海洋水质监测及蔬菜残留农药检测中的应用[D]. 严珍. 厦门大学. 2002
[2]. 陕西省蔬菜农药应用现状、存在问题及对策研究[D]. 史文强. 西北农林科技大学. 2016
[3]. 应对化学生物袭击的化学传感器的研究[D]. 蒋金刚. 华东师范大学. 2007
[4]. 海洋细菌P.leiognathi的发光性能研究及其在食品安全检测中的应用探索[D]. 朱兰兰. 中国海洋大学. 2008
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