高灵敏度砷的全菌生物传感器的构建与应用

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sunx
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
砷是一种自然界普遍存在的类金属元素,可通过地质作用及开采、工业冶炼及农药施放等人为活动进入生物圈。急、慢性砷暴露会引起急慢、性的砷中毒,因此砷污染是一个重要的环境和社会问题。世界上包括孟加拉、中国、印度和美国等许多国家的天然水中都存在砷污染,致使这些地区人群发生地方性砷中毒。  近年来,对环境污染物砷的检测成为环境评估、环境治理的重要内容,对砷的快速、灵敏检测的生物传感器的研制开发具有重要的理论价值和广阔的应用前景。生物传感器由生物体敏感元件与信号报告元件构成,生物体能与待测物质发生相互作用并产生响应信号,通过信号处理元件对响应信号进行接收、加工、转换、输出,以此实现对目标物的定性、定量检测。由于生物传感器具有费用成本低、专一性好、误差小和操作简单等传统分析方法不可比拟的优势,生物传感器得到了极为迅速的发展并已成为分析检测领域的关键技术,被广泛应用于发酵工程、环境监测、生物医学和食品工业等众多领域。  本论文针对砷这一危害较大的环境污染物,成功的构建了野生型砷诱导型细菌生物传感器,并通过定向进化以及流式细胞仪高通量筛选技术实现对砷诱导型细菌生物传感器突变体库的构建及突变子的筛选。经过三轮进化最终获得更加灵敏高效的砷诱导型细菌生物传感器,实现方便易行、低成本的砷污染快速检测。进化后的砷诱导型细菌生物感受器其相对诱导活性较之野生型提高了12倍,其检测下限由野生型的3μg/L优化为0.75μg/L,背景荧光下降一半,并且响应时问缩短了一倍实现在45分钟之内获得良好的荧光响应;在砷诱导检测中,进化后的砷诱导型细菌生物传感器可使用平台期的菌作为出发菌直接进行诱导,较之传统的诱导操作需选用对数期菌作为出发菌减少了2-3小时的前期准备时间,使其在实际检测中操作更加便捷;面对复杂水环境中的离子等物质干扰时,进化后的砷诱导型细菌生物传感器的生长状况和荧光响应均没有出现明显异常,表明其在实际复杂水环境检测中具有一定的抗干扰能力;进化后的砷诱导型细菌生物传感器对内蒙古砷污染井水进行实际检测,结果和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)方法检测结果非常接近,表明该细菌生物传感器可以成功的作为一种新型、简便、廉价的环境砷的检测方法。
其他文献
DC-DC变换器是典型的非线性系统,在一定条件下会出现混沌现象。由于当今科学技术发展水平的限制,除了能利用混沌减小电磁干扰(EMI),提高电力电子器件的电磁兼容性(EMC)外,还无法利用处于混沌态的DC-DC变换器来达成一些期望的目的,而一旦DC-DC变换器进入混沌态,它的输出会变得极不稳定,纹波大大增加,输出质量极差,所以对于DC-DC变换器中的混沌现象几乎都是抑制它的出现。本文针对非隔离型DC
本文通过对荣华二采区10
期刊
中国石化胜利油田孤东采油厂配电网地处渤海湾滩涂地区,年平均雷暴日数为40天,属多雷活动地区。线路运行记录显示,2005年以来,孤东配电网6(10)kV配电线路雷击跳闸事故明显呈上升趋势,严重影响了采油厂的原油生产用电,因此研究适用于孤东油田特殊地理环境和电网结构特点的线路防雷措施势在必行。本文着重围绕孤东配电网6(10)kV稠油区块雷电过电压防护优化而展开较为深入的研究。在深入统计分析近8年孤东采
学位
发光二极管(Light-emitting diode:LED)为第四代光源,相比于传统光源具有光效高、寿命长、响应速度快、体积小、抗震性好等优点,被广泛应用在汽车照明领域。  在LED灯工作过程中
电励磁双凸极电机是在永磁双凸极电机和开关磁阻电机基础上的继承和发展,有较大的研究和应用价值。本文在传统的不控桥式整流发电方式的基础上,将分裂电容全桥整流拓扑和全控整流拓扑引入电励磁双凸极发电系统,并进行研究,为电励磁双凸极电机更广泛的研究和应用奠定基础。本文首先分析了12/8电励磁双凸极电机的结构原理,给出了常用的不控整流发电方式,利用有限元和实验相结合的方法,研究了发电机在不控全桥整流发电方式下
本文通过对荣华二采区10
期刊
本文对草间钻头蛛、食虫沟瘤蛛对叶蝉、蚊子、果蝇的捕食功能反应进行了研究。文章重点分析了草间钻头蛛的捕食功能反应,包括猎物密度、捕食者的密度、雌雄不同的蜘蛛以及不同
随着我国配电网的不断发展,中性点经消弧线圈接地的运行方式得到了越来越多的采用。由于电力系统的特殊性,在分析谐振接地系统的特性时,现场试验往往难以获得批准。因此,搭建并不
以PCR技术从金黄色葡萄球菌基因组DNA中首次克隆编码成熟SEC2蛋白的全基因sec2.该基因共717bp,编码239个氨基酸,Genbank Accessionnumber:AY450554.构建了SEC2的表达载体pET-