论文总字数：16009字

摘 要

近几年来，人们的聚焦点已经从解决基本的温饱问题逐渐转化为食品的安全问题。随着食品安全问题的不断曝光，建立有效而快速的检测食品中有害成分的手段和技术是非常有必要的。黄曲霉毒素常残留在粮食作物中，在日常的加工工艺和食物烹饪中也不易将其去除，它的存在严重危害了人类和动物的健康。目前检测食品中黄曲霉毒素的手段主要分为理化检测法、免疫化学检测法。这些方法存在着复杂的前处理手段、对实验操作人员的要求高、灵敏度低等问题。本文主要介绍了用于检测黄曲霉毒素的丝网印刷双极电极的制备与表征。在阴极端进行镀金后，我们在双极电极的阳极端加发光剂钌联吡啶进行电致化学发光（ECL）的信号测量，发现ECL信号效果显著增加。通过对双极电极的表征，我们发现镀金四次时，金纳米粒子大小均匀、非常密集、分布十分均匀。本实验所制备的双极电极可用于后续的检测。

关键词：黄曲霉毒素 双极电极 ECL Au膜

Preparation and characterization of screen-printed bipolar electrodes for aflatoxin detection

Abstract

In recent years, People's focus has gradually turned from solving basic food and clothing problems to food safety issues. With the constant exposure of food safety issues, it’s necessary to establish effective and rapid means and techniques for detecting harmful components in food. Aflatoxins are found in food cropsand so on. They aren’t easily removed in daily processing techniques and food cooking. Their presence is harmful for human and animal health. At present, the means for detecting aflatoxins in foods are mainly classified into these categories: physical and chemical detection methods and immunochemical detection methods. These methods have many problems such as complicated preoperation processing, high requirements for experimental operators, and low sensitivity. This paper mainly introduces the preparation and characterization of screen-printed bipolar electrodes for the detection of aflatoxins. After gold plating, we added the luminescent agent pyridine to the anode of the bipolar electrode chip to measure the ECL signal, and found that the ECL signal effect was significantly increased. Through the characterization of the bipolar electrode chip, we found the gold nanoparticles were uniform in size. They were very dense and very uniform in distribution. The bipolar electrode prepared in this experiment can be used for subsequent detection.

Keywords: Aflatoxin; Bipolar electrode; ECL; Au film

目 录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 文献综述 1

1.1引言 1

1.2黄曲霉毒素介绍 1

1.2.1黄曲霉毒素的简介 1

1.2.2黄曲霉毒素的危害 2

1.2.3黄曲霉毒素及其常用的检测方法 2

1.3电化学方法检测黄曲霉毒素 3

1.4 电致化学发光 4

1.4.1 ECL及特点 4

1.4.2 ECL的分类 4

1.5 双极电极 5

1.5.1 双极电极基本原理的介绍 5

1.5.2 BPE特点 6

1.5.3 双极电极与ECL的结合 7

1.6 BPE检测黄曲霉毒素的研究意义 7

第二章 材料与方法 8

2.1 实验材料 8

1.本实验中所用到的试剂，见表2-1 8

表2-1.实验所用试剂信息 8

2.2实验仪器 8

2.3实验方法 9

2.3.1 双极电极的制备 9

2.3.2 Au膜的制备 9

2.3.3双极电极的表征 11

2.3.4 ECL信号的测定 11

第三章 结果与讨论 12

3.1 实验结果 12

3.1.1 双极电极的制备 12

3.1.2 Au膜的制备与表征 12

3.1.3 双极电极对ECL信号的增强 14

第四章 结论与展望 15

4.1 结论 15

4.2 展望 15

参考文献 16

致谢 18

第一章 文献综述

1.1引言

在当下的生活中，人们的生活质量和水平得到了显著的提高，科学技术也越来越发达。大多数人已经不单单致力于解决温饱的问题。除此之外，他们更加注重所吃食物的营养与质量，比如说，是否含有过量或有害的添加剂、是否含有危害人类安全的真菌毒素等。所以说，食品的质量与安全越来越受到人们的重视。同时，各类食品检测技术与手段也越来越受到人们的关注。真菌毒素广泛存在于各类花生、稻子等农产品里，同时在饲料、乳品里也检出黄曲霉毒素，特别是真菌毒素中的黄曲霉毒素，它大大危害了人类和动物的健康。因此，我们对黄曲霉毒素的检测是非常有必要的。就现在的科学手段而言，我们检测黄曲霉毒素的方法包括有薄板层析色谱法（TLC）^[1]、高效液相色谱串联质谱法（HPLC-MS）^[2-3]、酶联免疫法（ELISA）^[4]、荧光光度法（ICA/SFB）等。现在，电化学方法在许多地方也都得到了应用。电化学具有实验装置简单、能够提高快检选择性等诸多优点。本文主要介绍了用于检测食品中含有的黄曲霉毒素的丝网印刷双极电极的制备与表征。

1.2黄曲霉毒素介绍

1.2.1黄曲霉毒素的简介

真菌毒素（Mycotoxin）广泛存在于高淀粉和脂质的作物中。它常常在谷类、干果、坚果和香料等众多食物中生长。粮食和饲料主要受到这类真菌的污染。同时，真菌毒素通常不被粮食谷物加工工艺或食品的烹调加热所破坏，在某种程度上比其他毒素更加危险。有研究表明，一年中真菌毒素会污染到全世界粮食总产量的25%^[5]，同时也对全球的经济造成了重大的损失。这些真菌会在不同程度上对人类以及动物的健康和安全，造成各种各样不良的影响。在我们常见的各类真菌毒素中，黄曲霉毒素是最具代表性的天然毒性次级代谢产物。

黄曲霉毒素(Aflatoxins, AFT)是由一些霉菌污染食物、饲料成分和动物源性产品而产生的。黄曲霉毒素大部分存在于各类农产品中。我们也有在调味料、乳制品和食用油中检出其存在，其中，花生、玉米、饲料、乳及乳制品中受到黄曲霉毒素的污染更为严重，它的存在大大危害了人、畜、禽类的健康。现在已经被分离鉴定的黄曲霉毒素已经有400多种。黄曲霉毒素中毒性最强的致癌物质是黄曲霉毒素B₁（AFB₁），其次是AFG₁，AFB₂和AFG₂这几种亚型。在这些亚型中，AFB₁是最危险的致癌物^[6]。

1.2.2黄曲霉毒素的危害

我们发现，在各种毒素中，黄曲霉毒素具有诱导突变、抑制免疫和致癌作用^[7-8]，严重危害了人类以及动物的健康。AFB₁造成急性中毒时，中毒部位大多数都是肝脏，所以导致死亡的原因主要是肝衰竭。常见的中毒表现为呕吐、厌食、发热等。如果我们长期食用的食物均被其污染过，就会引起慢性中毒。所以，世界各国都对黄曲霉毒素作出了严格的限量标准，农产品中黄曲霉毒素的含量越来越受到国际社会的广泛关注、也是食品进出口检验中的必检项目之一^[9]。

1.2.3黄曲霉毒素及其常用的检测方法

检测黄曲霉毒素的方法有很多，包括国家标准使用的高效液相液相色谱法，薄层层析法等。然而由于检测成本相对昂贵、实验室操作人员水平不一致、以及检测时间过长等缺点，黄曲霉毒素的检测不能达到有效的快速检测。通过近几年的研究，电化学检测也逐渐成为检测黄曲霉毒素的主要手段之一。

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