CHƯƠNG 2 THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.2. Cảm biến 17β-estradiol (E2)
3.2.3. Khảo sát đặc tính chọn lọc của cảm biến E2-MIP
Các phép đo tham chiếu cũng được thực hiện với estriol, testosterone, stigmasterol và cholesterol đểđánh giá tính chọn lọc của cảm biến E2-MIP đã chế tạo. Lý do lựa chọn các phân tử này vì chúng có cấu trúc phân tử và trọng lượng rất tương tự với E2 nên chúng rất lý tưởng cho một thử nghiệm chọn lọc chéo nghiêm ngặt. Như đã thấy trên hình 3.14, cảm biến E2-(MIP-Au)composite/AuNPs-SPCE có tín hiệu cao hơn hẳn khi tiếp xúc với E2 so với các phân tửkhác. Điều này cho thấy cảm biến có độ chọn lọc cao.
Hình 3.14. Tính chọn lọc của cảm biến sinh học dựa trên MIP được chế tạo cho các chất phân tích khác nhau.
71
Kết luận chương
Hai loại cảm biến sarcosine-MIP/EIS và E2-MIP/EIS đã được chế tạo thành công bằng công nghệ polyme in phân tử. Các nghiên cứu cho thấy hiệu quả của việc sử dụng điện cực SPCE biến tính lớp hạt nano vàng (AuNPs). Lớp AuNPs trên điện cực SPCE đã làm tăng diện tích hiệu dụng bề mặt điện cực dẫn đến làm tăng sốlượng các phân tửsarcosine và E2 in được vào màng polyme. Hơn nữa, lớp AuNPs đã tạo ra được lớp SAM định hướng trên bề mặt điện cực làm cho màng polyme MIP được tạo ra mỏng và có độđồng đều cao, thuận lợi cho quá trình tách phân tử Sarcosine và E2 ra khỏi mạng polyme MIP, hình thành khuôn nhận dạng sinh học đặc hiệu. Hiệu suất hình thành đầu thu MIP được cải thiện đáng kể thông qua việc khảo sát độ nhạy và giới hạn phát hiện của cảm biến. Việc nhúng thêm hạt nano vàng vào mạng polyme bằng cách khử ion Au ra khỏi hợp chất ngay trong quá trình polyme đã làm tăng đáng kểđộ dẫn của màng polyme dẫn tới làm tăng độ nhạy của cảm biến. Từđường đặc trưng chuẩn của cảm biến đã cho thấy khảnăng đáp ứng yêu cầu sử dụng cảm biến trong việc đo đạc các mẫu thực.
72
CHƯƠNG 4. CẢM BIẾN MIP/EIS PHÁT HIỆN KHÁNG NGUYÊN
ENROFLOXACIN
Nhiều loại kháng sinh đã được sử dụng đểđiều trị hoặc ngăn ngừa nhiễm trùng do vi khuẩn ở động vật sản xuất thực phẩm. Việc sử dụng kháng sinh có thể kiểm soát hiệu quả sự xuất hiện của dịch bệnh và duy trì sự phát triển của vật nuôi. Enrofloxacin (ENRO), một loại kháng sinh kháng khuẩn nhóm fluoroquinolon, có phổ hoạt động rộng chống lại hầu hết các mầm bệnh Gram âm, bao gồm Pseudomonas aeruginosa, Enterobacteriaceae và một số vi khuẩn Gram dương. Nó thường được sử dụng để điều trị các bệnh nhiễm trùng tiết niệu, phổi và tiêu hóa trong thú y do thời gian bán hủy dài và phân bố rộng khắp các mô khác nhau. Theo báo cáo của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) năm 1998, enrofloxacin là kháng sinh được chấp thuận rộng rãi nhất thuộc họfluoroquinolones được cho gia súc, gia cầm, cá hoặc động vật nuôi trên toàn cầu. Tuy nhiên, với việc ngày càng sử dụng nhiều kháng sinh enrofloxacin, các vấn đề vệ sinh, bao gồm dư lượng thuốc trong mô ăn được của động vật sản xuất thực phẩm và sự kháng thuốc của vi khuẩn được truyền từđộng vật sang người, đã xảy ra đáng kể. Để bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng,Liên minh Châu Âu đã thiết lập giới hạn dư lượng tối đa (MRL) đối với enrofloxacin là ở 100 g trên 1 kg trong thịt động vật. Hơn nữa, Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã rút lại sự chấp thuận cho việc sử dụng enrofloxacin cho gia cầm vào năm 2005, vì dữ liệu khoa học đã chỉ ra rằng việc sử dụng enrofloxacin gây ra sựđề kháng CampyLOBacter, có thể dẫn đến việc điều trị bệnh ởngười không hiệu quả. Do đó, việc phát triển các phương pháp chính xác, cụ thể và thuận tiện để phát hiện enrofloxacin trong lĩnh vực thú y và y tếđã trở thành một vấn đề quan trọng.
Cho đến nay, đã có nhiều phương pháp được phát triển để phát hiện định lượng enrofloxacin. Các phương pháp đó bao gồm: von-ampe hòa tan hấp phụ, phép đo quang phổ, mao quản điện di với máy dò dãy diode hoặc khối phổ, sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) sử dụng hấp phụ tia cực tím hoặc phát hiện huỳnh quang, và xét nghiệm hấp thụ miễn dịch liên kết với enzym (ELISA) với phép đo phổ UV-vis hoặc huỳnh quang. Trong sốcác phương pháp đó thì phương pháp ELISA sử dụng phép đo huỳnh quang có độ nhạy và độ chọn lọc cao để phát hiện enrofloxacin thông qua tương tác kháng nguyên kháng thể. Độ nhạy của phương pháp này đạt đến 0,1 ng/mL. Tuy nhiên phương pháp này có quy trình phức tạp do phải tiến hành gắn nhãn cho kháng nguyên hoặc kháng, thể bằng enzyme và qua đó xác định tương tác của enzyme đó với các thụ thể cụ thể. Phương pháp đo trở kháng phức (EIS) có một sốưu điểm hơn phương pháp ELISA như không yêu cầu bước gắn nhãn, cho phép đo theo thời gian thực nên đã được áp dụng rộng rãi để phát hiện kháng nguyên thông qua tương tác kháng nguyên-kháng thể.
73
Trong chương này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu phát triển cảm biến EIS sử