1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Nghiên cứu và chế tạo cảm biến sinh học trên cơ sở công nghệ polyme in phân tử ứng dụng phát hiện một số phân tử nhỏ (protein, kháng nguyên, kháng sinh)

181 193 3

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Cấu trúc

  • MỤC LỤC

  • ĐẶT VẤN ĐỀ

  • CHƯƠNG 1

  • CHƯƠNG 2.

  • CHƯƠNG 3.

  • CHƯƠNG 4.

  • CHƯƠNG 5.

  • KẾT LUẬN

  • TÀI LIỆU THAM KHẢO

  • DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN

  • PHỤ LỤC

Nội dung

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI PHÍ VĂN TỒN BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI PHÍCẢM VĂN BIẾN TỒNSINH HỌC TRÊN CƠ SỞ NGHIÊN CỨU VÀ CHẾ TẠO CÔNG NGHỆ POLYME IN PHÂN TỬ ỨNG DỤNG PHÁT HIỆN MỘT SỐ PHÂN TỬ NHỎ (PROTEIN, KHÁNG NGUYÊN, KHÁNG SINH) LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ KỸ THUẬT Hà Nội - 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI PHÍ VĂN TỒN NGHIÊN CỨU VÀ CHẾ TẠO CẢM BIẾN SINH HỌC TRÊN CƠ SỞ CÔNG NGHỆ POLYME IN PHÂN TỬ ỨNG DỤNG PHÁT HIỆN MỘT SỐ PHÂN TỬ NHỎ (PROTEIN, KHÁNG NGUYÊN, KHÁNG SINH) Ngành: Vật lý Kỹ thuật Mã số: 9520401 LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Trương Thị Ngọc Liên GS.TS Yuzuru TAKAMURA Hà Nội - 2021 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Trường Đại Học Bách khoa Hà Nội Viện Vật lý Kỹ thuật tạo điều kiện cho tác giả trình học tập nghiên cứu Tác giả xin bày tỏ lời cám ơn chân thành kính trọng tập thể hướng dẫn PGS.TS Trương Thị Ngọc Liên trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, GS.TS Yuzuru TAKAMURA, Nhật Bản người hướng dẫn tác giả thực Luận án Thầy cô tận tình bảo, định hướng hướng dẫn mặt khoa học để tác giả hồn thành luận án tiến sĩ Những kiến thức mà tác giả tiếp nhận không Luận án mà hết cách nhìn nhận, đánh phương thức giải vấn đề khoa học trải nghiệm sống Tác giả xin chân thành cảm ơn thành viên phịng thí nghiệm Cảm biến Sinh học (BioGroup) - Bộ môn Vật liệu Điện tử, phịng thí nghiệm GS Yoshiakia Ukita thuộc Đại học Yamanashi Nhật Bản, Công ty Cổ phần KHKT Bách Khoa, Công ty Cổ phần Sáng Tạo Bách Khoa giúp đỡ trang thiết bị phụ trợ tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả thực thí nghiệm thời gian nghiên cứu Đề tài thực hỗ trợ Quỹ Phát triển Khoa học Công nghệ Quốc Gia (NAFOSTED), mã số 103.99-2017.333 Tiếp theo, tác giả xin cảm ơn tới tập thể thầy cô, anh chị bạn bè đồng nghiệp Bộ môn Vật liệu điện tử - Viện Vật lý Kỹ thuật - ĐH BKHN, Viện Hóa học - ĐH BKHN, hỗ trợ đóng góp ý kiến q báu mặt chun mơn q trình thực nhiệm vụ nghiên cứu sinh hoàn thành luận án Cuối cùng, tác giả muốn dành lời cảm ơn cho người thân yêu Bản Luận án q q giá tơi xin tặng cho gia đình cha mẹ thân u tơi Hà Nội, ngày tháng năm 2021 Tác giả Phí Văn Toàn i LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tác giả thực hướng dẫn PGS TS Trương Thị Ngọc Liên GS TS Yuzuru TAKAMURA Các số liệu kết luận án trung thực chưa tác giả khác công bố cơng trình Tất cơng trình cơng bố chung với thầy hướng dẫn khoa học đồng nghiệp đồng ý tác giả trước đưa vào luận án Hà Nội, ngày…… tháng……năm 2021 TM tập thể hướng dẫn Tác giả luận án PGS.TS Trương Thị Ngọc Liên Phí Văn Tồn ii MỤC LỤC MỤC LỤC iii DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT vii DANH MỤC CÁC BẢNG xi DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ xiii ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cảm biến sinh học điện hóa kết hợp cơng nghệ polyme in phân tử 1.1.1 Điện cực điện hóa 1.1.2 Phương pháp phổ tổng trở điện hóa 10 1.2 Công nghệ polyme in phân tử (MIP) 14 1.2.1 Lịch sử hình thành phát triển công nghệ MIP 15 1.2.2 Nguyên lý đánh dấu phân tử 17 1.2.3 Ưu điểm công nghệ MIP 20 1.2.4 Ứng dụng 20 1.3 Tình hình nghiên cứu nước nước ngồi 21 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 2.1 Hóa chất thiết bị 26 2.1.1 Hóa chất 26 2.1.2 Vật tư, thiết bị 27 2.2 Quy trình công nghệ chế tạo đầu thu sinh học nhân tạo MIP 27 2.2.1 Chuẩn bị điện cực in carbon biến tính hạt vàng (AuNPs-SPCE) 28 2.2.2 Tạo lớp màng SAM (p-ATP) điện cực AuNPs-SPCE 29 2.2.3 Gắn phân tử chất in vào màng SAM 30 2.2.4 Tạo màng polyme MIP 30 2.2.4.1 Cảm biến ENRO-MIP 31 2.2.4.2 Cảm biến Chloramphenicol (CAP)-MIP 33 2.2.4.3 Cảm biến Norfloxacin (NOR)-MIP 33 2.2.4.4 Cảm biến Ciprofloxacin (CF)-MIP 34 2.2.5 Loại bỏ phân tử chất in khỏi màng polyme MIP 37 iii 2.3 Quy trình phân tích dư lượng hàm lượng kháng sinh Norfloxacin 37 2.3.1 Phân tích dư lượng kháng sinh NOR nước hồ nuôi thủy sản 37 2.3.2 Phân tích hàm lượng kháng sinh Norfloxacin dược phẩm 39 2.4 Các thông số đánh giá hoạt động cảm biến 41 2.4.1 Độ nhạy cảm biến 41 2.4.2 Khoảng tuyến tính cảm biến 41 2.4.3 Độ lặp lại cảm biến 42 2.4.4 Giới hạn phát cảm biến 42 2.4.5 Độ chọn lọc cảm biến 42 2.5 Các phương pháp nghiên cứu 42 2.5.1 Phương pháp phân tích phổ Raman 42 2.5.2 Phương pháp phân tích phổ UV-vis 43 2.5.3 Phương pháp phân tích HPLC 45 2.5.4 Phương pháp đo phổ tổng trở điện hóa 47 CHƯƠNG CẢM BIẾN MIP/EIS PHÁT HIỆN PROTEIN PHÂN TỬ NHỎ SARCOSINE VÀ 17β-ESTRADIOL 50 3.1 Cảm biến Sarcosine-MIP/EIS 51 3.1.1 Ảnh hưởng vật liệu đế lên hình thành màng polyme MIP 51 3.1.2 Phân tích đặc tính điện hóa cảm biến qua bước quy trình công nghệ 54 3.1.3 Khảo sát hoạt động cảm biến sarcosine-MIP/SPAuE 57 3.1.4 Đánh giá hoạt động cảm biến sarcosine-MIP/AuNPs-SPCE 59 3.1.4.1 Ảnh hưởng số vòng quét tạo hạt vàng điện cực SPCE 60 3.1.4.2 Ảnh hưởng số vòng quét tổng hợp polyme MIP 61 3.1.5 Xây dựng đường đặc trưng chuẩn cảm biến sarcosine-MIP (NIP)/AuNPs-SPCE 63 3.1.6 Khảo sát độ lặp lại độ ổn định cảm biến 65 3.1.7 Tính chọn lọc cảm biến 66 3.2 Cảm biến 17β-estradiol (E2) 68 3.2.1 Khảo sát hình thái màng E2-MIP phương pháp chụp ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) 68 3.2.2 Khảo sát hoạt động cảm biến E2-MIP/EIS 68 iv 3.2.3 Khảo sát đặc tính chọn lọc cảm biến E2-MIP 70 CHƯƠNG CẢM BIẾN MIP/EIS PHÁT HIỆN KHÁNG NGUYÊN ENROFLOXACIN 72 4.1 Khảo sát hoạt động cảm biến miễn dịch sử dụng đầu thu sinh học tự nhiên 73 4.2 Khảo sát hoạt động cảm biến xác định kháng nguyên ENRO sử dụng đầu thu sinh học nhân tạo ENRO-MIP 76 4.2.1 Khảo sát ảnh hưởng độ dày màng polyme đến độ nhạy cảm biến 76 4.2.2 Khảo sát hoạt động cảm biến xác định kháng nguyên ENRO sử dụng đầu thu sinh học nhân tạo ENRO-MIP 77 4.2.3 Đặc trưng quang phổ Raman 79 4.3 Cảm biến điện hóa enzyme HRP-SAM HRP-MIP 82 4.3.1 Cảm biến enzyme HRP-SAM/AuNPs-SPCE xác định H2O2 83 4.3.2 Cảm biến enzyme HRP-MIP/AuNPs-SPCE nhận biết enzyme HRP 85 CHƯƠNG CẢM BIẾN MIP/EIS PHÁT HIỆN KHÁNG SINH TRONG NƯỚC HỒ NUÔI THUỶ SẢN, DƯỢC PHẨM 87 5.1 Cảm biến CAP-MIP/EIS 88 5.1.1 Đặc trưng cảm biến CAP-MIP 88 5.1.2 Hoạt động cảm biến 90 5.1.3 Độ chọn lọc cảm biến 90 5.2 Cảm biến NOR-MIP/EIS 91 5.2.1 Đặc trưng cảm biến NOR-MIP/EIS 91 5.2.2 Khảo sát hoạt động cảm biến NOR-MIP/EIS 96 5.2.3 Độ lặp lại cảm biến 99 5.2.4 Đường đặc trưng chuẩn cảm biến 101 5.2.5 Độ chọn lọc cảm biến 103 5.3 Xác định dư lượng kháng sinh Norfloxacin nước hồ nuôi thủy sản 104 5.3.1 Kết phân tích sử dụng cảm biến NOR-MIP/EIS 104 5.3.2 Kết phân tích sử dụng phương pháp HPLC 106 5.4 Xác định hàm lượng kháng sinh Norfloxacin dược phẩm 107 5.4.1 Kết phân tích sử dụng cảm biến NOR-MIP/EIS 107 5.4.2 Kết phân tích sử dụng quang phổ UV-VIS 109 5.5 Cảm biến CF-MIP 111 v 5.5.1 Khảo sát hình thái bề mặt điện cực cảm biến 111 5.5.2 Khảo sát hoạt động cảm biến với đầu thu CF-MIP chế tạo theo phương pháp 112 5.5.2.1 Đặc trưng phổ tán xạ Raman 112 5.6.2.2 Xây dựng đường chuẩn cảm biến sử dụng đầu thu CF-MIP phương pháp phổ tổng trở điện hóa 113 5.5.3 Khảo sát hoạt động cảm biến với đầu thu CF-MIP chế tạo theo phương pháp 119 5.5.3.1 Xây dựng đường chuẩn cảm biến CF-MIP/EIS 119 5.5.3.2 Xác định dư lượng kháng sinh CF mẫu nước hồ nuôi thủy sản 121 5.6 Công nghệ vi lưu kết hợp quay ly tâm gắn vi mẫu lên điện cực cảm biến 123 5.6.1 Đặt vấn đề 123 5.6.3 Nghiên cứu ảnh hưởng dòng dung dịch buồng phản ứng CMF 126 5.6.4 Khảo sát hoạt động cảm biến MIP-QCM sử dụng CMF quy trình chế tạo 129 KẾT LUẬN 135 TÀI LIỆU THAM KHẢO 139 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 150 PHỤ LỤC .a PHỤ LỤC C5.1 a PHỤ LỤC C5.2 c PHỤ LỤC C5.3 d PHỤ LỤC C5.4 e PHỤ LỤC C5.5 g PHỤ LỤC C5.6 h PHỤ LỤC C5.7 i PHỤ LỤC C5.8 j PHỤ LỤC C5.9 k vi DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt Ab Antibody Kháng thể AE Auxiliary electrode Điện cực phụ trợ AFP Alpha-fetoprotein Alpha-fetoprotein Ag Antigen Kháng nguyên ATTP Food safety An toàn thực phẩm AuNPs Gold nano-particles Hạt nano vàng BSA Bovine serum albumin Albumin huyết bò CA Chronoamperometry Kỹ thuật dòng – thời gian CAP Chloramphenicol Chloramphenicol CE Courter electrode Điện cực đối CF Ciprofloxacin Ciprofloxacin CFIA Canadian Food Inspection Agency Cơ quan tra thực phẩm Canada CMF Chip Microfluidic Centrifugation Chíp vi lưu kết hợp quay ly tâm CV Cyclic voltammetry Kỹ thuật quét điện tuần hoàn DAFF Australian Department of Agriculture, Forestry and Fisheries Bộ nông lâm ngư nghiệp Australia DNA Deoxyribo nucleic acid Axít deoxyribonucleic DPV Different pulse voltammetry Kỹ thuật dòng-thế xung vi phân Da Dalton Dalton EDC 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodimide 1-ethyl-3-(3dimethylaminopropyl) carbodimide EDS Energy dispertive spectroscopy (EDS) Phổ tán xạ lượng vii EIS Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) Phổ tổng trở điện hóa ELISA Enzyme-linked immunosorbent assay Xét nghiệm ELISA ENRO Enrofloxacin Enrofloxacin EST Estradiol Estradiol FAD Flavin adenine dinucleotide Flavin adenine dinucleotide FDA Food and Drug Administration Cơ quan quản lý thực phẩm JFCRF Japan Food Chemical Research Organization Tổ chức nghiên cứu hóa chất thực phẩm Nhật GCE Glassy carbon electrode Điện cực bon thủy tinh GDH Glucose dehydrogenase Enzyme glucose dehydrogenase GMC Graphitized mesoporous carbon Các bon lỗ xốp trung bình GOx Glucose oxidase Enzyme glucose oxidase hCG Human chorionic gonadotropin Human chorionic gonadotropin HPLC High performance liquid chromatography Sắc ký lỏng hiệu cao IGCA Immunogold chromatographic assay Xét nghiệm sắc ký miễn dịch sử dụng hạt vàng IUPAC Internatonal union of pure and applied chemistry Hiệp hội Quốc tế hóa học hóa học ứng dụng LCMS Liquid chromatography mass spectrometry Sắc ký lỏng khối phổ LOD Limit of detection Giới hạn phát mAb monoclonal antibody Kháng thể đơn dịng MHDA 16-Mercaptohexadecanoic acid Axít 16-mercaptohexadecanoic MIP Molercularly imprinted polyme Polyme in phân tử MIP-CSP Asymmetric stationary phase molecular printing polymes Polyme in phân tử pha tĩnh bất đối viii electrochemical sensors and biosensors: A review,” TrAC - Trends Anal Chem., vol 97, pp 363–373, 2017, doi: 10.1016/j.trac.2017.10.009 [119] S Ncube, L M Madikizela, M M Nindi, and L Chimuka, Solid phase extraction technique as a general field of application of molecularly imprinted polymer materials, 1st ed., vol 86 Elsevier B.V., 2019 [120] J W Lowdon et al., “MIPs for commercial application in low-cost sensors and assays – An overview of the current status quo,” Sensors Actuators, B Chem., vol 325, 2020, doi: 10.1016/j.snb.2020.128973 [121] M Marć and P P Wieczorek, “Introduction to MIP synthesis, characteristics and analytical application,” Compr Anal Chem., vol 86, pp 1–15, 2019, doi: 10.1016/bs.coac.2019.05.010 [122] R Garcia, M Gomes da Silva, A M Costa Freitas, and M J Cabrita, Advanced artificially receptor-based sorbents for solid phase extraction using molecular imprinting technology: A new trend in food analysis, 1st ed., vol 86 Elsevier B.V., 2019 [123] Y Zhang, J Zhang, and Q Liu, “Gas sensors based on molecular imprinting technology,” Sensors (Switzerland), vol 17, no 7, pp 1–14, 2017, doi: 10.3390/s17071567 [124] J Stejskal and R G Gilbert, “Polyaniline Preparation of a conducting polymer(IUPAC Technical Report),” Pure and Applied Chemistry, vol 74, no pp 857–867, 2002, doi: 10.1351/pac200274050857 [125] Web of Science™, Thomson Reuters (http://apps.webofknowledge.com, accessed 20.01.15) [126] G Wulff, A Sarhan, The use of polymers with enzymeanalogous structures for the resolution of racemates, Angew Chem Int Ed Engl 11 (1972) 341–343 [127] R Arshady, K Mosbach, Synthesis of substrate-selective polymers by host-guest polymerization, Die Makromol Chemie 182 (1981) 687–692 [128] M.C Blanco-López, M.J Lobo-Castón, A.J Miranda-Ordieres, P TónBlanco, Electrochemical sensors based on molecularly imprinted polymers, Trends Anal Chem 23 (2004) 36–48 [129] G Selvolini, G Marrazza, MIP-based sensors: promising new tools for cancer biomarker determination, Sensors 17 (2017) 718 [130] L Chen, X Wang, W Lu, X Wu, J Li, Molecular imprinting: perspectives and applications, Chem Soc Rev 45 (2016) 2137–2211 [131] T Alizadeh, A Akbari, A capacitive biosensor for ultra-trace level urea determination based on nano-sized urea-imprinted polymer receptors coated on graphite electrode surface, Biosens Bioelectron 43 (2013) 321–327 [132] P Liu, X Zhang, W Xu, C Guo, S Wang, Electrochemical sensor for the determination of brucine in human serum based on molecularly imprinted polyophenylenediamine/SWNTs composite film, Sensors Actuat B Chem 163 (2012) 84–89 [133] X Tan, Q Hu, J Wu, X.X Li, P Li, H Yu, X.X Li, F Lei, Electrochemical sensor based on molecularly imprinted polymer reduced graphene oxide and gold nanoparticles modified electrode for detection of carbofuran, Sensors Actuat B Chem 220 (2015) 216–221 [134] M Arvand, M Zamani, M Sayyar Ardaki, Rapid electrochemical synthesis of molecularly imprinted polymers on functionalized multi-walled carbon nanotubes for selective recognition of sunset yellow in food samples, Sensors Actuat B Chem 243 (2017) 927–939 147 [135] T.S Anirudhan, S Alexander, A potentiometric sensor for the trace level determination of hemoglobin in real samples using multiwalled carbon nanotube based molecular imprinted polymer, Eur Polym J 97 (2017) 84–93 [136] Z Wang, K Wang, L Zhao, S Chai, J Zhang, X Zhang, Q Zou, A novel sensor made of antimony doped tin oxide-silica composite sol on a glassy carbon electrode modified by single-walled carbon nanotubes for detection of norepinephrine, Mater Sci Eng C 80 (2017) 180–186 [137] Z.-Z Yin, S.-W Cheng, L.-B Xu, H.-Y Liu, K Huang, L Li, Y.-Y Zhai, Y.-B Zeng, H.-Q Liu, Y Shao, Z.-L Zhang, Y.-X Lu, Highly sensitive and selective sensor for sunset yellow based on molecularly imprinted polydopamine-coated multi-walled carbon nanotubes, Biosens Bioelectron 100 (2018) 565–570 [138] B Wang, O.K Okoth, K Yan, J Zhang, A highly selective electrochemical sensor for 4-chlorophenol determination based on molecularly imprinted polymer and PDDAfunctionalized graphene, Sensors and Actuators B: Chemical2016 / 11 Vol 236 [139] T Alizadeh, S Azizi, Graphene/graphite paste electrode incorporated with molecularly imprinted polymer nanoparticles as a novel sensor for differential pulse voltammetry determination of fluoxetine, Biosens Bioelectron 81 (2016) 198–206 [140] X Zhu, Y Zeng, Z Zhang, Y Yang, Y Zhai, H Wang, L Liu, J Hu, L Li, A new composite of graphene and molecularly imprinted polymer based on ionic liquids as functional monomer and cross-linker for electrochemical sensing 6benzylaminopurine, Biosens Bioelectron 108 (2018) 38–45 functionalized graphene, Sensors Actuat B Chem 236 (2016) 294–303 [141] I Y Sapurina and M a Shishov, “Oxidative Polymerization of Aniline: Molecular Synthesis of Polyaniline and the Formation of Supramolecular Structures,” New Polym Spec Appl., pp 251–312, 2012, doi: 10.5772/48758 [142] K Matyjashewski, Cationic Polymerizations: Mechanisms, synthesis and applicayions, 1st ed., vol 25, no New York: Marcel Dekker, Inc., 1996 [143] T N T Lien, T T Nguyen, A L T Luu, Y Ukita, and Y Takamura, “No Title,” Proceeding 16th Int Conf Miniaturized Syst Chem Life Sci Okinawa, Japan, pp 1912–1914, 2012 [144] Y Huang, M C Bell, and I I Suni, “Impedance biosensor for peanut protein Ara h 1,” Anal Chem., vol 80, no 23, pp 9157–9161, 2008, doi: 10.1021/ac801048g [145] E C Rama, M B González-García, and A Costa-García, “Competitive electrochemical immunosensor for amyloid-beta 1-42 detection based on gold nanostructurated Screen-Printed Carbon Electrodes,” Sensors Actuators, B Chem., vol 201, pp 567–571, 2014, doi: 10.1016/j.snb.2014.05.044 [146] R Elshafey, C Tlili, A Abulrob, A C Tavares, and M Zourob, “Label-free impedimetric immunosensor for ultrasensitive detection of cancer marker Murine double minute in brain tissue,” Biosens Bioelectron., vol 39, no 1, pp 220–225, 2013 [147] E Asav and M K Sezgintürk, “A novel impedimetric disposable immunosensor for rapid detection of a potential cancer biomarker.,” Int J Biol Macromol., vol 66, pp 273–80, 2014 [148] E Arkan, R Saber, Z Karimi, A Mostafaie, and M Shamsipur, “Multiwall carbon nanotube-ionic liquid electrode modified with gold nanoparticles as a base for preparation of a novel impedimetric immunosensor for low level detection of human serum albumin in biological fluids,” J Pharm Biomed Anal., vol 92, pp 74–81, 2014 [149] S K Arya and S Bhansali, “Anti-Prostate Specific Antigen (Anti-PSA) Modified 148 [150] [151] [152] [153] [154] [155] [156] [157] [158] [159] [160] Interdigitated Microelectrode-Based Impedimetric Biosensor for PSA Detection,” Biosens J., vol 1, pp 1–7, 2012 S Bayoudh, A Othmane, L Ponsonnet, and H Ben Ouada, “Electrical detection and characterization of bacterial adhesion using electrochemical impedance spectroscopy-based flow chamber,” Colloids Surfaces A Physicochem Eng Asp., vol 318, no 1–3, pp 291–300, 2008, doi: 10.1016/j.colsurfa.2008.01.005 J Paredes, S Becerro, F Arizti, A Aguinaga, J L Del Pozo, and S Arana, “Interdigitated microelectrode biosensor for bacterial biofilm growth monitoring by impedance spectroscopy technique in 96-well microtiter plates,” Sensors Actuators B Chem., vol 178, pp 663–670, 2013, doi: 10.1016/j.snb.2013.01.027 I I Suni, “Impedance methods for electrochemical sensors using nanomaterials,” TrAC - Trends Anal Chem., vol 27, no 7, pp 604–611, 2008, doi: 10.1016/j.trac.2008.03.012 J G Li, C Y Tsai, and S W Kuo, “Fabrication and characterization of inorganic silver and palladium nanostructures within hexagonal cylindrical channels of mesoporous carbon,” Polymers (Basel)., vol 6, no 6, pp 1794–1809, 2014, doi: 10.3390/polym6061794 J Hodkiewicz and T F Scientific, “Characterizing Carbon Materials with Raman Spectroscopy,” Prog Mater Sci., vol 50, pp 929–961, 2010, doi: 10.1088/00223727/46/12/122001 M Osawa, N Matsuda, K Yoshii, and I Uchida, “Charge transfer resonance Raman process in surface-enhanced Raman scattering from p-aminothiophenol adsorbed on silver: Herzberg-Teller contribution,” J Phys Chem., 1994, doi: 10.1021/j100099a038 L Chierentin and H R N Salgado, “Performance Characteristics of UV and Visible Spectrophotometry Methods for Quantitative Determination of Norfloxacin in Tablets,” J Sci Res., vol 6, no 3, pp 531–541, 2014 M M Ghoneim, A Radi, and A M Beltagi, “Determination of Norfloxacin by square-wave adsorptive voltammetry on a glassy carbon electrode,” J Pharm Biomed Anal., 2001, doi: 10.1016/S0731-7085(00)00475-1 H Da Silva, J Pacheco, J Silva, S Viswanathan, and C Delerue-Matos, “Molecularly imprinted sensor for voltammetric detection of norfloxacin,” Sensors Actuators, B Chem., vol 219, pp 301–307, 2015, doi: 10.1016/j.snb.2015.04.125 Mukthi Thammana, “A Review on High Performance Liquid Chromatography (HPLC)” Department of Pharmacy, Vignan Institute of Pharmaceutical Technology, Duvvada, Visakhapatanam, Andhra Pradesh, India Andrzej Lasia, “Electrochemical Impedance Spectroscopy and its Applications”, DOI https://doi.org/10.1007/978-1-4614-8933-7] 149 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN Phí Văn Tồn, Nguyễn Quốc Hảo Trương Thị Ngọc Liên, Vai trò hạt nano vàng công nghệ polyme in phân tử ứng dụng chế tạo cảm biến phát Chloramphenicol, Hội nghị VLCR khoa học Vật liệu toàn quốc lần thứ X, (10/2017), pp743-746, 2017, ISBN: 978-604-95-0326-9 Tin Phan Nguy, Toan Van Phi, Do T N Tram, Truong T N Lien, Kasper Eersels, Patrick Wagner, Development of an impedimetric sensor for the labelfree detection of the amino acid sarcosine with molecularly imprinted polymer receptors, Sensors and Actuators B 246 (2017) 461–470, ISSN 0925-4005 Toan Van Phi, Yoshiaki Ukita, Lien T N Truong, Development of centrifugal microfluidic technology for ultra low-volume and ultra sensitive QCM-based biosensing system, The 5th Academic Conference on Natural Science for Young Scientists, Master and PhD Students from Asean Countries, 4-7 October, 2018, Da Lat, Vietnam Phí Văn Tồn, Nguyễn Quốc Hảo, Trương Thị Ngọc Liên, Cơng nghệ polyme in phân tử (MIP) ứng dụng chế tạo cảm biến xác định kháng sinh Chloramphenicol, Tạp chí khoa học & công nghệ trường Đại học Kỹ thuật, Số 129/ 2018 pp 74-78, ISSN:2354-1083 T N Lien Truong, Phi Van Toan and Nguyen Quoc Hao, Using AuNPs- modified screen-printed electrode in the development of molecularly imprinted polymer for artificial bioreceptor fabrication to improve biosensor sensitivity for 17β-estradiol detection, Adv Nat Sci.: Nanosci Nanotechnol IOP Publishing, 10 (2019) 015015 (6pp) online 20/3/2019, ISSN: 2043-6262 Bằng độc quyền sáng chế, Thiết bị vi dòng để gắn vi mẫu lên cảm biến sinh học phương pháp gắn vi mẫu lên cảm biến sinh học, số 21439, chủ đơn trường Đại học Bách Khoa Hà Nội (VN), tác giả Phí Văn Toàn (VN), Trương Thị Ngọc Liên (VN), Yoshiaki Ukita (JP), số điểm bảo hộ 14, Quyết định cấp số: 53603/QĐ-SHTT, ngày 01/07/2019, Cục Sở Hữu Trí Tuệ, Bộ Khoa Học Công Nghệ 150 PHỤ LỤC PHỤ LỤC C5.1 Kết phân tích HPLC nồng độ chất chuẩn khác nhau: a)10 ppb, b)20 ppb, c)30 ppb, d) 50 ppb, e)100 ppb f)150 ppb g) 200 ppb a b PHỤ LỤC C5.2 Kết phân tích HPLC a) mẫu nước hồ nuôi, b) mẫu nước hồ nuôi thêm 20 ppb kháng sinh NOR, c) mẫu nước hồ nuôi thêm 40 ppb kháng sinh NOR, d) mẫu nước hồ nuôi thêm 60 ppb kháng sinh NOR c PHỤ LỤC C5.3 Ảnh thực tế khu vực hồ nuôi thủy sản cung cấp mẫu nước sử dụng để phân tích d PHỤ LỤC C5.4 Sắc kí đồ rửa giải kháng sinh CF nồng độ 25 ppb, 50 ppb, 100 ppb, 250 ppb, 500 ppb, 750 ppb 1000 ppb đường chuẩn e f PHỤ LỤC C5.5 Sắc kí đồ mẫu nước hồ nuôi tôm sú, ngao mẫu nước hồ nuôi ngao sau phân cho thêm 50 ppb kháng sinh CF g PHỤ LỤC C5.6 Chíp vi lưu kết hợp quay ly tâm (CMF) tích hợp thiết bị QCM h PHỤ LỤC C5.7 Kích thước QCM thương mại cấu tạo đĩa CD với chíp vi lưu i PHỤ LỤC C5.8 Khảo sát CMF-QCM dạng overflow với dung dịch mẫu thử 15µL, 18µL 20µL j PHỤ LỤC C5.9 Khảo sát CMF-QCM dạng siphon với dung dịch mẫu thử 15µL 8µL k ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI PHÍ VĂN TỒN NGHIÊN CỨU VÀ CHẾ TẠO CẢM BIẾN SINH HỌC TRÊN CƠ SỞ CÔNG NGHỆ POLYME IN PHÂN TỬ ỨNG DỤNG PHÁT HIỆN MỘT SỐ PHÂN TỬ NHỎ (PROTEIN, KHÁNG NGUYÊN,... nano vàng ứng dụng cảm biến sinh học phát định lượng phân tử nhỏ Nghiên cứu chế tạo cảm biến sinh học phổ tổng trở điện hóa (EIS) sử dụng đầu thu sinh học nhân tạo MIP phát protein (sarcosine... thành phần sinh học cảm biến đo dòng đo [30] 1.2 Công nghệ polyme in phân tử (MIP) Công nghệ polyme in phân tử (MIP) kỹ thuật cho phép chế tạo đầu thu sinh học nhân tạo Công nghệ nghiên cứu phát triển

Ngày đăng: 04/04/2022, 12:46

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.2. Điện cực điện hóa in lưới màng dầy (a) hệ 2 điện cực, (b) hệ 3 điện cực - Nghiên cứu và chế tạo cảm biến sinh học trên cơ sở công nghệ polyme in phân tử ứng dụng phát hiện một số phân tử nhỏ (protein, kháng nguyên, kháng sinh)
Hình 1.2. Điện cực điện hóa in lưới màng dầy (a) hệ 2 điện cực, (b) hệ 3 điện cực (Trang 29)
Hình 1.3. Điện cực in lưới mực in cácbon của hãng Dropsen (Tây Ban Nha) (a )1 điện cực - Nghiên cứu và chế tạo cảm biến sinh học trên cơ sở công nghệ polyme in phân tử ứng dụng phát hiện một số phân tử nhỏ (protein, kháng nguyên, kháng sinh)
Hình 1.3. Điện cực in lưới mực in cácbon của hãng Dropsen (Tây Ban Nha) (a )1 điện cực (Trang 29)
Hình 1.8. Sơ đồ nguyên lý công nghệ MIP - Nghiên cứu và chế tạo cảm biến sinh học trên cơ sở công nghệ polyme in phân tử ứng dụng phát hiện một số phân tử nhỏ (protein, kháng nguyên, kháng sinh)
Hình 1.8. Sơ đồ nguyên lý công nghệ MIP (Trang 38)
Hình 1.9. Nguyên tắc nhận dạng in phân tử [52], [56] - Nghiên cứu và chế tạo cảm biến sinh học trên cơ sở công nghệ polyme in phân tử ứng dụng phát hiện một số phân tử nhỏ (protein, kháng nguyên, kháng sinh)
Hình 1.9. Nguyên tắc nhận dạng in phân tử [52], [56] (Trang 38)
1.3. Tình hình nghiên cứu trong nước và nước ngoài - Nghiên cứu và chế tạo cảm biến sinh học trên cơ sở công nghệ polyme in phân tử ứng dụng phát hiện một số phân tử nhỏ (protein, kháng nguyên, kháng sinh)
1.3. Tình hình nghiên cứu trong nước và nước ngoài (Trang 41)
Hình 1.11. Số lượng các bài báo công bố về sự phát triển của cảm biến điện hóa MIP dựa - Nghiên cứu và chế tạo cảm biến sinh học trên cơ sở công nghệ polyme in phân tử ứng dụng phát hiện một số phân tử nhỏ (protein, kháng nguyên, kháng sinh)
Hình 1.11. Số lượng các bài báo công bố về sự phát triển của cảm biến điện hóa MIP dựa (Trang 42)
Hình 2.4. Sơ đồ quy trình thực nghiệm chế tạo cảm biến sử dụng đầu thu sinh học tự nhiên - Nghiên cứu và chế tạo cảm biến sinh học trên cơ sở công nghệ polyme in phân tử ứng dụng phát hiện một số phân tử nhỏ (protein, kháng nguyên, kháng sinh)
Hình 2.4. Sơ đồ quy trình thực nghiệm chế tạo cảm biến sử dụng đầu thu sinh học tự nhiên (Trang 52)
Hình 2.10. Mơ hình tán xạ Rayleigh, Stoke và anti-Stoke. - Nghiên cứu và chế tạo cảm biến sinh học trên cơ sở công nghệ polyme in phân tử ứng dụng phát hiện một số phân tử nhỏ (protein, kháng nguyên, kháng sinh)
Hình 2.10. Mơ hình tán xạ Rayleigh, Stoke và anti-Stoke (Trang 63)
Hình 2.15. Sơ đồ thể hiện sự ảnh hưởng của các lực rửa giải. - Nghiên cứu và chế tạo cảm biến sinh học trên cơ sở công nghệ polyme in phân tử ứng dụng phát hiện một số phân tử nhỏ (protein, kháng nguyên, kháng sinh)
Hình 2.15. Sơ đồ thể hiện sự ảnh hưởng của các lực rửa giải (Trang 67)
trở RCT của mạch tương đương Randles. Trên hình 2.18 trình bày đường cong Nyquist c ủa đặc trưng phổ EIS của cảm biến faradaic (sử dụng cặp chất dò ferro/ferrit) - Nghiên cứu và chế tạo cảm biến sinh học trên cơ sở công nghệ polyme in phân tử ứng dụng phát hiện một số phân tử nhỏ (protein, kháng nguyên, kháng sinh)
tr ở RCT của mạch tương đương Randles. Trên hình 2.18 trình bày đường cong Nyquist c ủa đặc trưng phổ EIS của cảm biến faradaic (sử dụng cặp chất dò ferro/ferrit) (Trang 69)
Bảng 3.3. Giá trị các thành phần trong mạch tương đương Randles của cảm biến - Nghiên cứu và chế tạo cảm biến sinh học trên cơ sở công nghệ polyme in phân tử ứng dụng phát hiện một số phân tử nhỏ (protein, kháng nguyên, kháng sinh)
Bảng 3.3. Giá trị các thành phần trong mạch tương đương Randles của cảm biến (Trang 77)
Hình 3.4. Phổ EIS ứng với các nồng độ khác nhau của cảm biến a) sarcosine-MIP (7 CVs)/SPAuE và b) sarcosine-MIP (5 CVs)/SPAuE - Nghiên cứu và chế tạo cảm biến sinh học trên cơ sở công nghệ polyme in phân tử ứng dụng phát hiện một số phân tử nhỏ (protein, kháng nguyên, kháng sinh)
Hình 3.4. Phổ EIS ứng với các nồng độ khác nhau của cảm biến a) sarcosine-MIP (7 CVs)/SPAuE và b) sarcosine-MIP (5 CVs)/SPAuE (Trang 79)
Hình 3.8. a) Phổ EIS ứng với các nồng độ khác nhau của cảm biến sarcosine-MIP (15 CVs)/AuNPs- SPCE sau các bước biến tính; b) Đường đặc trưng chuẩn của các cảm biến  - Nghiên cứu và chế tạo cảm biến sinh học trên cơ sở công nghệ polyme in phân tử ứng dụng phát hiện một số phân tử nhỏ (protein, kháng nguyên, kháng sinh)
Hình 3.8. a) Phổ EIS ứng với các nồng độ khác nhau của cảm biến sarcosine-MIP (15 CVs)/AuNPs- SPCE sau các bước biến tính; b) Đường đặc trưng chuẩn của các cảm biến (Trang 83)
Bảng 3.7. Giá trị của các thành phần trong đường đặc trưng chuẩn của 10 cảm biến - Nghiên cứu và chế tạo cảm biến sinh học trên cơ sở công nghệ polyme in phân tử ứng dụng phát hiện một số phân tử nhỏ (protein, kháng nguyên, kháng sinh)
Bảng 3.7. Giá trị của các thành phần trong đường đặc trưng chuẩn của 10 cảm biến (Trang 85)
Hình 3.9. Độ ổn định của cảm biến sau 1,2 và 7 ngày trong điều kiện bảo quản: dung dịch PBS 100nM và 4oC  - Nghiên cứu và chế tạo cảm biến sinh học trên cơ sở công nghệ polyme in phân tử ứng dụng phát hiện một số phân tử nhỏ (protein, kháng nguyên, kháng sinh)
Hình 3.9. Độ ổn định của cảm biến sau 1,2 và 7 ngày trong điều kiện bảo quản: dung dịch PBS 100nM và 4oC (Trang 86)
Hình 4.6. Đặc trưng phổ EIS của: a) cảm biến kháng thể ENRO/SAM(p-ATP)/AuNPs- (p-ATP)/AuNPs-SPCE; b) c ảm biến sử dụng đầu thu sinh học nhân tạo ENRO-MIP/AuNPs-SPCE  và c)  - Nghiên cứu và chế tạo cảm biến sinh học trên cơ sở công nghệ polyme in phân tử ứng dụng phát hiện một số phân tử nhỏ (protein, kháng nguyên, kháng sinh)
Hình 4.6. Đặc trưng phổ EIS của: a) cảm biến kháng thể ENRO/SAM(p-ATP)/AuNPs- (p-ATP)/AuNPs-SPCE; b) c ảm biến sử dụng đầu thu sinh học nhân tạo ENRO-MIP/AuNPs-SPCE và c) (Trang 98)
Hình 5.2. Đặc trưng quang phổ Raman của bề mặt điện cực CAP-MIP và NIP tại bước - Nghiên cứu và chế tạo cảm biến sinh học trên cơ sở công nghệ polyme in phân tử ứng dụng phát hiện một số phân tử nhỏ (protein, kháng nguyên, kháng sinh)
Hình 5.2. Đặc trưng quang phổ Raman của bề mặt điện cực CAP-MIP và NIP tại bước (Trang 109)
Hình 5.5. a) Đặc trưng dịng-thế củ aq trình in phân tử NOR vào màng - Nghiên cứu và chế tạo cảm biến sinh học trên cơ sở công nghệ polyme in phân tử ứng dụng phát hiện một số phân tử nhỏ (protein, kháng nguyên, kháng sinh)
Hình 5.5. a) Đặc trưng dịng-thế củ aq trình in phân tử NOR vào màng (Trang 112)
Hình 5.13. Đường đặc trưng chuẩn của cảm biến NOR-MIP/EIS xác định kháng sinh - Nghiên cứu và chế tạo cảm biến sinh học trên cơ sở công nghệ polyme in phân tử ứng dụng phát hiện một số phân tử nhỏ (protein, kháng nguyên, kháng sinh)
Hình 5.13. Đường đặc trưng chuẩn của cảm biến NOR-MIP/EIS xác định kháng sinh (Trang 122)
Bảng 5.6. Kết quả phân tích mẫu nước hồ ni cá bớp khi thêm chất chuẩn bằng phương pháp điện hóa - Nghiên cứu và chế tạo cảm biến sinh học trên cơ sở công nghệ polyme in phân tử ứng dụng phát hiện một số phân tử nhỏ (protein, kháng nguyên, kháng sinh)
Bảng 5.6. Kết quả phân tích mẫu nước hồ ni cá bớp khi thêm chất chuẩn bằng phương pháp điện hóa (Trang 125)
Bảng 5.7. Kết quả phân tích HPLC của mẫu chuẩn NOR tại các nồng độ khác nhau. - Nghiên cứu và chế tạo cảm biến sinh học trên cơ sở công nghệ polyme in phân tử ứng dụng phát hiện một số phân tử nhỏ (protein, kháng nguyên, kháng sinh)
Bảng 5.7. Kết quả phân tích HPLC của mẫu chuẩn NOR tại các nồng độ khác nhau (Trang 126)
Hình 5.17 thể hiện hình ảnh của thuốc và thuốc sau khi được xử lý theo quy trình đã trình bày trong chương 2 - Nghiên cứu và chế tạo cảm biến sinh học trên cơ sở công nghệ polyme in phân tử ứng dụng phát hiện một số phân tử nhỏ (protein, kháng nguyên, kháng sinh)
Hình 5.17 thể hiện hình ảnh của thuốc và thuốc sau khi được xử lý theo quy trình đã trình bày trong chương 2 (Trang 128)
Bảng 5.9. Nồng độ kháng sinh NOR sau khi pha loãng được xác định bằng phương pháp phân tích điện hóa - Nghiên cứu và chế tạo cảm biến sinh học trên cơ sở công nghệ polyme in phân tử ứng dụng phát hiện một số phân tử nhỏ (protein, kháng nguyên, kháng sinh)
Bảng 5.9. Nồng độ kháng sinh NOR sau khi pha loãng được xác định bằng phương pháp phân tích điện hóa (Trang 129)
Hình 5.19. Phổ hấp thụ UV-VIS khi phân tích kháng sinh Norfloxacin (a) và đường chuẩn - Nghiên cứu và chế tạo cảm biến sinh học trên cơ sở công nghệ polyme in phân tử ứng dụng phát hiện một số phân tử nhỏ (protein, kháng nguyên, kháng sinh)
Hình 5.19. Phổ hấp thụ UV-VIS khi phân tích kháng sinh Norfloxacin (a) và đường chuẩn (Trang 130)
Hình 5.23. Phổ tổng trở điện hóa cảm biến A) CF-MIP và B) Cảm biến NIP. - Nghiên cứu và chế tạo cảm biến sinh học trên cơ sở công nghệ polyme in phân tử ứng dụng phát hiện một số phân tử nhỏ (protein, kháng nguyên, kháng sinh)
Hình 5.23. Phổ tổng trở điện hóa cảm biến A) CF-MIP và B) Cảm biến NIP (Trang 134)
Hình 5.24. Đường đặc trưng chuẩn của cảm biến CF-MIP với ∆RCT (kΩ) là hàm của nồng - Nghiên cứu và chế tạo cảm biến sinh học trên cơ sở công nghệ polyme in phân tử ứng dụng phát hiện một số phân tử nhỏ (protein, kháng nguyên, kháng sinh)
Hình 5.24. Đường đặc trưng chuẩn của cảm biến CF-MIP với ∆RCT (kΩ) là hàm của nồng (Trang 134)
Hình 5.26. Đặc trưng EIS phân tích mẫu thuốc nhỏ mắt Prolaxi 0.3% tại các nồng độ khác - Nghiên cứu và chế tạo cảm biến sinh học trên cơ sở công nghệ polyme in phân tử ứng dụng phát hiện một số phân tử nhỏ (protein, kháng nguyên, kháng sinh)
Hình 5.26. Đặc trưng EIS phân tích mẫu thuốc nhỏ mắt Prolaxi 0.3% tại các nồng độ khác (Trang 136)
Hình 5.27. Phổ hấp thụ UV-viscủa Ciprofloxaci nở các nồng độ khác nhau. - Nghiên cứu và chế tạo cảm biến sinh học trên cơ sở công nghệ polyme in phân tử ứng dụng phát hiện một số phân tử nhỏ (protein, kháng nguyên, kháng sinh)
Hình 5.27. Phổ hấp thụ UV-viscủa Ciprofloxaci nở các nồng độ khác nhau (Trang 137)
Hình 5.30. Phổ tổng trở điện hóa cảm biến A) CF-MIP và B) NIP - Nghiên cứu và chế tạo cảm biến sinh học trên cơ sở công nghệ polyme in phân tử ứng dụng phát hiện một số phân tử nhỏ (protein, kháng nguyên, kháng sinh)
Hình 5.30. Phổ tổng trở điện hóa cảm biến A) CF-MIP và B) NIP (Trang 140)
Hình 5.32. Phổ EIS của các mẫu nước khi pha loãng 10 lần trong đệm là dung dịch HCl - Nghiên cứu và chế tạo cảm biến sinh học trên cơ sở công nghệ polyme in phân tử ứng dụng phát hiện một số phân tử nhỏ (protein, kháng nguyên, kháng sinh)
Hình 5.32. Phổ EIS của các mẫu nước khi pha loãng 10 lần trong đệm là dung dịch HCl (Trang 141)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w