基于滾環(huán)擴(kuò)增技術(shù)超靈敏電化學(xué)免疫傳感器的研究的開題報(bào)告

基于滾環(huán)擴(kuò)增技術(shù)超靈敏電化學(xué)免疫傳感器的研究的開題報(bào)告一、選題背景和意義隨著人們生活水平的提高和健康意識(shí)的增強(qiáng)，有機(jī)食品成為人們?cè)絹碓街匾暤囊环N食品。有機(jī)食品的質(zhì)量和安全問題備受關(guān)注，其中對(duì)農(nóng)藥殘留的檢測尤為重要。雖然目前已廣泛應(yīng)用的高效液相色譜和氣相色譜等分析方法可以檢測出絕大多數(shù)農(nóng)藥，但這些方法通常需要使用復(fù)雜昂貴的儀器設(shè)備和高級(jí)別技術(shù)，且需要大量的實(shí)驗(yàn)室經(jīng)驗(yàn)和復(fù)雜的樣品準(zhǔn)備工作，難以在實(shí)際應(yīng)用中大規(guī)模普及。因此，有需要開發(fā)新型的、高靈敏度、高選擇性和實(shí)用的檢測技術(shù)。滾環(huán)擴(kuò)增技術(shù)是一種現(xiàn)有技術(shù)的新興分支，目前被廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)和環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域。所謂滾環(huán)擴(kuò)增，就是利用DNA聚合酶和特定的引物，以類似于PCR（聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）的方式實(shí)現(xiàn)在溫和條件下擴(kuò)增目標(biāo)DNA片段。由于滾環(huán)擴(kuò)增過程簡單、高效，同時(shí)可以在不需要復(fù)雜的設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施的情況下進(jìn)行（例如在野外環(huán)境中），因此受到越來越多的關(guān)注。本次研究旨在開發(fā)一種基于滾環(huán)擴(kuò)增技術(shù)的電化學(xué)免疫傳感器，以檢測有機(jī)農(nóng)藥殘留。借助該技術(shù)，可以在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高靈敏度和高選擇性的目標(biāo)DNA片段擴(kuò)增，并將其用于電化學(xué)免疫傳感器的檢測中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)農(nóng)藥殘留的快速和準(zhǔn)確檢測。二、研究內(nèi)容和方法1.定制引物從目標(biāo)大麥草特異性基因中利用生物信息學(xué)方法設(shè)計(jì)并合成引物，以實(shí)現(xiàn)滾環(huán)擴(kuò)增目標(biāo)DNA片段。2.滾環(huán)擴(kuò)增反應(yīng)將模板DNA和引物加入反應(yīng)體系并進(jìn)行針對(duì)性擴(kuò)增，目標(biāo)DNA片段進(jìn)行擴(kuò)增。3.電化學(xué)免疫傳感器制備利用分子自組裝方法，在電極表面組裝自錨定分子和目標(biāo)DNA片段，并在其上密度接枝抗原，制備電化學(xué)免疫傳感器。4.目標(biāo)DNA片段檢測將被檢測樣品置于傳感器中，其中的目標(biāo)DNA片段與抗原結(jié)合形成免疫復(fù)合物，進(jìn)而觸發(fā)了電化學(xué)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)DNA片段的快速檢測。三、預(yù)期結(jié)果通過本次研究，預(yù)計(jì)可以研發(fā)一種靈敏度高、選擇性強(qiáng)、便攜簡便的電化學(xué)免疫傳感器，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)農(nóng)藥殘留的快速和準(zhǔn)確檢測。同時(shí)，通過引入滾環(huán)擴(kuò)增技術(shù)，可進(jìn)一步提高傳感器的檢測靈敏度和選擇性。四、研究計(jì)劃和時(shí)間安排1.2022.1-2022.3：熟悉滾環(huán)擴(kuò)增技術(shù)原理，進(jìn)行引物設(shè)計(jì)和合成，并開展?jié)L環(huán)擴(kuò)增反應(yīng)體系的優(yōu)化。2.2022.4-2022.6：通過自聚合的方式制備自錨定分子，并進(jìn)行電極表面的組裝和修飾，以制備電化學(xué)免疫傳感器。3.2022.7-2022.9：優(yōu)化電化學(xué)免疫傳感器測試條件，包括pH、溫度等。4.2022.10-2023.1：進(jìn)行目標(biāo)DNA片段的檢測，并對(duì)傳感器進(jìn)行靈敏度和選擇性等性能的評(píng)估。五、參考文獻(xiàn)1.Han,Y.,He,Y.,Huang,K.,Liu,L.,&Bai,Y.(2021).Enhancedelectrochemicalimmunosensorbasedonself-polymerizingmolecularimprintingtechniqueandnickelnanoparticlesforrapidandsensitivedetectionoflambda-cyhalothrinresiduesinvegetables.FoodChemistry,128727.2.Huang,Y.,Fan,C.,Ji,Q.,&Kang,W.(2020).Rollingcircleamplification:aversatiletoolforchemicalbiology,materialsscienceandmedicine.ChemicalScience,11(12),3173-3185.3.Li,J.,&Lu,Y.(2000).AhighlysensitiveandselectivecatalyticDNAbi