基于脱氧核酶的水中铀酰离子光纤倏逝波生物传感检测技术研究

为了满足铀的高通量快速筛查及环境突发事件快速检测的需要,本研究利用脱氧核酶的特异性催化反应,结合本课题组自主研制开发的倏逝波光纤生物传感器,通过设计两步法的反应策略,即"均相反应,固相杂交"的检测方案,建立了光纤倏逝波生物传感检测铀酰离子的新型技术方法.结果发现,该方法对于5~100 nmol·L~(-1)内的铀酰离子具有良好的线性检测区间,检测限低至0.5 nmol·L~(-1),整个检测过程仅需16 min即可完成,铅和汞等10种金属离子对于本检测方法无明显干扰,表现出了对铀酰离子的良好选择性.传感光纤可重复使用100次以上,不会有信号的明显衰减,可有效降低检测成本.对丹江口水库水进行的实际水样加标回收实验结果显示,丹江口水库实际水样的加标回收率为91.6%~94.6%.本研究可为利用生物传感器法检测环境水体中的铀酰离子提供技术支撑.     

倏逝波光纤传感器快速检测诺氟沙星

基于间接竞争免疫分析原理,利用倏逝波光纤生物传感平台研发了一种诺氟沙星检测方法,实现了水中诺氟沙星的快速､灵敏检测.研究表明,诺氟沙星检测的优化条件为:抗体浓度为1μg/mL､预反应时间为1min,反应时间为4min.优化条件下,诺氟沙星检测限可达1.89μg/L.包被抗原修饰的光纤探头与荧光标记诺氟沙星抗体具有良好的特异性和稳定性,可重复使用400次以上.自来水､景观水､二沉池出水等水样的加标回收实验结果表明,该传感器具有良好的精密度和准确性,受环境基质的影响较小,能够用于实际水样中诺氟沙星的快速检测.     

用于诺氟沙星现场灵敏检测的便携式智能手机赋能荧光传感技术

通过融合激光诱导荧光原理和光纤传感原理,集成全光纤光学系统、微型化流动进样系统、高灵敏微型光电探测系统和基于智能手机的APP软件,研制了用于水中抗生素现场快速灵敏检测的便携式智能手机赋能荧光生物传感器.以喹诺酮类抗生素诺氟沙星(NOR)为例,在优化条件下,该荧光生物传感器对NOR的检测限可达0.35μg/L,线性检测范围为1.6～20.6μg/L.所建立的NOR检测方法也被用于各种水样的NOR加标回收检测,其回收率为85%～120%,检测时间少于15min,表明其可以用于实际样品中NOR的现场灵敏快速检测.结合物联网等新兴技术,可根据设定的程序将检测结果直接上传环境监测监管中心,为实现水环境安全的监测预警和应急监测提供重要技术支持.     

基于平面波导型荧光免疫传感器的双酚A检测适用性研究

双酚A是一种环境内分泌干扰物,逐渐受到国内外广泛关注.平面波导型荧光免疫传感器可以对水样中存在的痕量双酚A进行快速高灵敏度检测.在最优检测条件下测得双酚A标准曲线的检出限为(0.04±0.007)μg·L-1,线性区间为0.16~22.40μg·L-1,半抑制浓度为(1.67±0.47)μg·L-1.加入0.5%的EDTA到样品溶液中可以削弱水体硬度的干扰,并在最优条件下测得4种实际水样的加标回收率在88%~111%之间,相对标准偏差小于15%,表明该方法可以运用于实际水样中双酚A的检测.     

GC-ECD测定地表水中的硝基苯类和氯苯类化合物

文章分别以液液萃取法和固相萃取法作为预处理方法,建立了地表水中12种硝基苯类和氯苯类化合物的气相色谱-电子捕获检测器(GC-ECD)分析检测方法,其中包括1,2-二硝基苯、1,3-二硝基苯、1,4-二硝基苯,2-硝基氯苯、3-硝基氯苯、4-硝基氯苯、1,2,3,4-四氯苯、1,2,3,5-四氯苯、1,2,4,5-四氯苯、2,4-二硝基甲苯、2,4-二硝基氯苯、2,4,6-三硝基甲苯。通过对实验条件的优化,对100 mL水样的方法检出限为液液萃取0.05⁰.15μg/L,固相萃取0.100.15μg/L,固相萃取0.10⁰.16μg/L范围内,加标回收率分别为80.7%0.16μg/L范围内,加标回收率分别为80.7%⁸8.0%和74.2%88.0%和74.2%¹01%,相对标准偏差分别在1.8%101%,相对标准偏差分别在1.8%⁵.3%和3.7%5.3%和3.7%⁵.5%之间。应用所建立的方法,对上海市地表水样进行监测分析,12种目标物质仅检出硝基氯苯,浓度为ND5.5%之间。应用所建立的方法,对上海市地表水样进行监测分析,12种目标物质仅检出硝基氯苯,浓度为ND⁰.52μg/L,样品加标回收率为液液萃取72.5%0.52μg/L,样品加标回收率为液液萃取72.5%⁸1.9%,固相萃取67.0%81.9%,固相萃取67.0%⁹1.0%。     

固相萃取-气相色谱质谱法测定水样中5种邻苯二甲酸酯研究

建立了采用固相萃取技术结合气相色谱质谱法对5种邻苯二甲酸酯(PAEs) 进行富集、检测的方法,并成功应用于实际水样分析.实验中采用加标回收率来评价萃取效率,考察并优化了影响萃取效率的主要因素,包括固相萃取小柱的种类、洗脱剂类型、洗脱次数和用量、样品环境影响等.结果表明:在最佳萃取条件下,该法对5种PAEs(邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸丁基苄基酯和邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯)具有较高的萃取效率;在浓度范围为0.50~10.0 mg/L时,线性相关系数为0.992 6~0.999 8;检出限为0.05~0.37μg/L,定量限为0.20~1.48μg/L,空白水样加标回收率范围为95%~115%,相对标准偏差为2.4%~11.1%.该方法操作简单、稳定性好、回收率高,可以用于测定实际水样中的PAEs类增塑剂.     

恩诺沙星完全抗原的合成及间接竞争ELISA方法的建立

为了建立环境新型抗生素类污染物恩诺沙星的免疫检测方法,采用间接竞争ELISA方法,用酶标仪测定酶标二抗与底物反应生成的有色产物量来确定恩诺沙星含量.研究了恩诺沙星完全抗原的合成方法,以及间接竞争ELISA的优化条件和实际水样的检测效果.结果表明,通过碳二亚胺法(EDC+NHS)成功合成了恩诺沙星的理想完全抗原,采用BCA法测定完全抗原浓度,紫外吸收法和MADLI-TOF MS法测得完全抗原的偶联比为14~16.建立的恩诺沙星间接竞争ELISA检测方法,检测限为1.92μg·L~(-1),定量检测区间为7.33~238.24μg·L~(-1).采用优化后的实验条件测定了清华大学地下水和饮用水配制的恩诺沙星加标样品,发现所有样品的变异系数和回收率分别为3%~11%和82%~122%,表明建立的间接竞争ELISA方法适用于实际水样中恩诺沙星的快速简便检测.     

水体新型污染物现场快速富集方法的研究

该文采用新型胶束-乳液聚合法制备了两亲多孔吸附材料作为固相萃取吸附剂,并且为其配套研制了一种可用于现场大体积富集水质中痕量污染物的全自动固相萃取采样装置(LVED)。使用新研制的装置建立了LVED-HPLC-MS/MS方法快速测定环境水样中40种痕量新型污染物的方法,实验优化了大体积固相萃取条件并进行方法学验证,证明该方法具有良好的线性关系(r~2≥0.992),以及较低的检出限(0.002～0.10 ng/L)。将此方法用于实际环境水样中新型污染物的现场富集与检测,不同污染物的加标回收率分别为78.0%～107%,部分污染物实际检测浓度在0.05～90.5 ng/L。该方法是一种简便、快速、高效的现场大体积萃取环境水样中痕量新型污染物的新方法,具有应用和推广前景。     

超高效液相色谱-串联质谱快速测定水中的苦味酸

建立了超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱(UPLC-MS/MS)快速测定地表水及饮用水中苦味酸的方法,并用于实际水样的检测分析。结果表明:水样经0.22μm滤膜过滤,可直接采用超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱仪多级反应监测(MRM)模式定量检测水中苦味酸;最佳分析条件下,苦味酸的检出限为0.153μg/L,其线性检测范围为0.5~10.0μg/L,线性相关系数为0.999 7;采用该方法检测地表水中的苦味酸,不同水平(0.5μg/L,4.0μg/L和8.0μg/L三个水平)样品加标回收率在96.2%~97%之间,相对标准偏差在1.42%~4.84%之间,且方法简便快捷、绿色环保。     

吹扫捕集-GC/MS法检测饮用水中十三种常见挥发性有机物

建立了吹扫捕集-GC/MS法检测饮用水中十三种常见挥发性有机物的方法。最低检出限在0.041~1.08μg/L之间,加标回收率在80%~120%,具有较高的灵敏度和较广的分析范围。该分析方法准确、快速,能实现一针进样同时检测13种物质,缩短了分析周期,并应用该方法对城市水样进行了实测分析。     

基于电聚合作用的脂质体免疫传感器检测水体中毒莠定的实验研究

利用脂质体包埋亚铁氰化钾,通过戊二醛交联毒莠定兔抗制成免疫脂质体,开发快速检测水中毒莠定的夹心型免疫传感器.在修饰电极的成分等方面优化传感器的工作参数,确定了Nation、多壁碳纳米管(multiwalled carbon nanotubes, MWCNTs)和毒莠定兔抗浓度的最优值分别为0.5%、10mg·mL-1、50μg·mL-1.免疫传感器的制作及测定过程如下:采用循环伏安法促使3,4-乙烯二氧噻吩(3,4-ethylendioxythiophene, EDOT)发生电聚合作用,将毒莠定兔抗直接固定到被修饰的玻碳电极上,电极再依次与待测水样和毒莠定兔抗修饰的免疫脂质体培育一定时间,最后利用TfitonX-100溶解与抗原结合的免疫脂质体,采用方波伏安法检测还原电流以反映毒莠定浓度,整个检测过程可以在70rain内完成.在0.1 mol·-1,的H3PO4中浸泡5 rain,可实现该传感器的良好再生.结果表明,毒莠定的检测下限达到了10-10mol·L-1,线性区间为10-10～10-4mol·L-1,适合饮用水中毒莠定浓度的检测要求.     

pH和铜离子对微囊藻毒素-LR荧光免疫检测的影响与消除

研究了pH和铜离子对倏逝波全光纤免疫传感器检测微囊藻毒素-LR（MC-LR）的影响及其消除措施.研究表明,过酸或过碱条件对MC-LR免疫检测均有较强烈的影响,当pH<6或pH>8时,系统检测的信号随pH的降低或增大明显下降;而当pH在6～8之间时,检测标准曲线的IC₅₀为1.01～1.04 μg/L,检测区间在0.12～10.5 μg/L之间,较适合MC-LR的检测.低浓度铜离子对MC-LR免疫检测的影响不大,当CuSO₄浓度>5 mg/Ｌ时,系统检测荧光信号明显下降,而当CuSO₄浓度达到10 mg/Ｌ时,系统检测信号下降70％以上.在预反应混合物中添加1%的螯合剂EDTA,能有效抑制铜离子对免疫检测的影响.     

两波长定域同步荧光光谱法快速测定苯并(a)芘的研究

本文提出了快速测定环境样品中强致癌物BaP的两波长定域同步荧光光谱法(SFDW),样品经有机溶剂超声提取后,可以不经过预分离而直接用于测定,该方法操作简单、快速、灵敏,分析一个样品的时间由原来的1小时缩短为几分钟。其检测限为10~(-10)g,定量的线性范围至少可达三个数量级,该方法直接检测BaP的结果和样品经过分离后,采用高效液相色谱法(HPLC)测定的结果相近,其相对误差小于±20％,易于实现仪器化。     

Adsorptive removal of hydrophobic organic compounds by carbonaceous adsorbents: A comparative study of waste-polymer-based, coal-based activated carbon, and carbon nanotubes

Adsorption of the hydrophobic organic compounds (HOCs) trichloroethylene (TCE), 1,3-dichlorobenzene (DCB), 1,3-dinitrobenzene (DNB) and γ-hexachlorocyclohexane (HCH) on five different carbonaceous materials was compared. The adsorbents included three polymer-based activated carbons, one coal-based activated carbon (F400) and multiwalled carbon nanotubes (MWNT). The polymerbased activated carbons were prepared using KOH activation from waste polymers: polyvinyl chloride (PVC), polyethyleneterephthalate (PET) and tire rubber (TR). Compared with F400 and MWNT, activated carbons derived from PVC and PET exhibited fast adsorption kinetics and high adsorption capacity toward the HOCs, attributed to their extremely large hydrophobic surface area (2700 m²/g) and highly mesoporous structures. Adsorption of small-sized TCE was stronger on the tire-rubber-based carbon and F400 resulting from the pore-filling effect. In contrast, due to the molecular sieving effect, their adsorption on HCH was lower. MWNT exhibited the lowest adsorption capacity toward HOCs because of its low surface area and characteristic of aggregating in aqueous solution.     

流动注射化学发光法测定土壤中的微量铬

在聚四氟乙烯压力釜中用混酸恒温溶样,防止了样品的污染和挥发损失.用1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(PAN)有效地消除了Co~(2+)的干扰,提高了分析的选择性.该法数秒钟即可测定一次试液,适用于批量样品的测定、检出限为6.2×10~(-13)g/ml,多次加标回收率在94.3～105.7％之间,RSD<3％,分析结果令人满意.     

共面多氯联苯抗体的制备及其用表面等离子共振方法检测的应用研究

根据文献方法获得抗共面多氯联苯(Co-PCBs)的重组抗体的轻链、重链基因序列,并用柔性连接肽(Gly4Ser)3进行连接.然后将获得的重组抗体基因序列通过克隆、表达、纯化、复性等手段得到纯度大于95%的Co-PCBs抗体.最后将Co-PCBs抗体组装到金膜表面,制备成检测用的蛋白芯片,并应用表面等离子共振技术(SPR)对共面多氯联苯中的PCB126进行了检测.结果显示,得到的Co-PCBs抗体特异性强,而且SPR检测方法测定PCB126的检测限为5×10-4pg·L-1,达到环境中Co-PCBs的超痕量检测水平要求.整个检测过程方便快捷、样品用量少、灵敏度高,可为环境中多氯联苯的实时检测研究提供指导.     

倏逝波荧光免疫传感器在环境检测中的研究进展

倏逝波荧光免疫传感器是利用光波在波导内,以全反射方式传输时在波导界面产生倏逝波,结合荧光免疫分析原理进行检测的一类新型传感器.该类传感器具有特异性强、灵敏度高、检测速度快、费用低、操作简便等优点,在环境检测、医学临床、食品卫生等领域具有广泛的应用前景.在介绍倏逝波荧光免疫传感器原理、结构及其特点的基础上,综述了该类传感器在环境检测领域的研究进展.