“三明治”教学模式下的食品毒理学教学研究

"三明治"教学方法通过将理论与实践、教师讲授与学生自主学习等形式进行有组织地穿插安排以调动学生学习的主动性,从而提高学生自主学习、理论与实践结合及团队协作等能力。自2017年以来,江南大学将"三明治"教学方法应用于本校食品科学与工程专业4年制本科生的食品毒理学教学中,不仅使教学效果得到显著提高,更受到了学生的普遍好评。本文主要介绍了在食品毒理学教学过程中运用"三明治"教学模式的基本流程及体会。     

肠致病性大肠杆菌适配体筛选研究

目的食源性致病菌引起的食源性疾病已成为全球食品安全面临的巨大威胁,其中由大肠杆菌引起的食源性疾病最为常见。因此发展快速、准确检测大肠杆菌的方法对于保障食品安全、保护国民健康具有重要意义。方法应用Whole bacteria-SELEX(指数富集的配体系统进化技术),以肠致病性大肠杆菌为靶标,经过15轮的筛选富集,将所得产物进行克隆测序,并结合荧光分析考察所得序列的亲和力和特异性,根据解离常数值分析比较序列的亲和力和特异性,最终得到2条(Seq.1和Seq.28)与肠致病性大肠杆菌高特异性结合的适配体。结果适配体Seq.1和Seq.28均对肠致病性大肠杆菌表现出了相对良好的亲和力和特异性(对其他菌的相对亲和力均低于15%),解离常数分别为45.06±6.797和32.31±6.002 nmol/L。结论本文利用SELEX技术筛选特异性识别肠致病性大肠杆菌适配体,具有稳定性高、合成方便、易标记等特点,可进一步应用于食品中肠致病性大肠杆菌的快速检测。     

基于KGdF4:Tb3+纳米材料检测四环素的生物传感新方法

构建了一种荧光共振能量转移生物传感系统检测四环素的方法。以KGd F4:Tb3+纳米粒子为荧光能量供体,氧化石墨烯为荧光能量受体,基于氧化石墨烯对单链DNA的π-π共轭作用,使得适配体功能化的KGd F4:Tb3+纳米粒子与氧化石墨烯足够靠近,从而发生荧光共振能量转移,KGd F4:Tb3+纳米粒子的荧光被淬灭。当体系中存在四环素时,四环素优先与其适配体特异结合形成复合物,与氧化石墨烯结合能力减弱,使得KGd F4:Tb3+纳米粒子的荧光淬灭程度降低,据此可实现对四环素的定量检测。该方法在四环素质量浓度0.5~100 ng/m L范围内与体系荧光强度呈现良好的线性关系(R2=0.993),最低检出限为0.25 ng/m L。该方法特异性好,灵敏度高,已成功应用于实际样品中四环素的测定。     

基于Au/SiO2信号放大的沙门氏菌检测方法

目的：基于Au/SiO2信号放大,通过循环伏安法实现对沙门氏菌（Salmonella）的高灵敏度检测。方法：将与沙门氏菌靶基因DNA互补配对的碱基序列（捕捉DNA和显示DNA）,分别修饰于导电玻璃电极（indium tin oxide,ITO）及Au/SiO2纳米颗粒表面,构建捕获探针和显示探针,当在体系中加入沙门氏菌靶DNA后,会形成捕捉DNA-靶DNA-显示DNA构成的“三明治夹心”结构。由于Au/SiO2的含量与靶DNA浓度呈正相关,因此靶DNA浓度的变化可导致ITO峰电流值相应变化,从而达到检测目的。结果：在最优实验条件下,检测沙门氏菌靶DNA时,浓度在10－11～10－7 mol/L范围内呈现出良好的线性关系,线性回归方程为y=－0.000 3x＋0.000 1（R2=0.998 9）,最低检测限为6 pmol/L;检测沙门氏菌时,线性范围为50～7 910 CFU/mL,线性回归方程为y=－1.6×10－7x＋0.003 2（R2=0.994 0）,最低检测限为35 CFU/mL。结论：经特异性及实验加标回收实验证明本方法可用于实际样品的检测。     

核酸适配体功能化金纳米探针识别-共振光散射法检测腺苷

将纳米探针技术、核酸适配体识别与共振光散射检测技术有机结合,以腺苷为模式分析物,通过均相体系中腺苷与其特异结合核酸适配体识别反应,使形成网络聚集结构的金纳米结构解聚,从而引起共振光散射信号强烈变化.基于此,建立了核酸适配体识别的均相检测腺苷的新方法.该方法对腺苷检测的浓度线性范围为0.1～10 μmol/L,检测限为0.04 μmol/L(3S/N).该方法对腺苷的检测灵敏度高、选择性好,鸟苷、胸苷、胞苷、尿苷等对检测不产生干扰.     

基于KGdF_4:Dy~(3+)纳米材料检测土霉素的生物传感新方法

土霉素是一种广谱抗菌剂,该研究对其建立一种快速灵敏的荧光共振能量转移生物传感分析方法。以KGd F4:Dy3+纳米粒子为荧光能量供体,氧化石墨烯为荧光能量受体,基于氧化石墨烯对单链DNA的π-π共轭作用,使得适配体功能化的KGd F4:Dy3+纳米粒子与氧化石墨烯足够靠近,从而发生荧光共振能量转移,KGd F4:Dy3+纳米粒子的荧光被淬灭。当体系中存在土霉素时,土霉素优先与其适配体特异结合形成复合物,与氧化石墨烯结合能力减弱,使得KGd F4:Dy3+纳米粒子的荧光淬灭程度降低,据此可实现对土霉素的定量检测。该方法在土霉素浓度1~120 ng/m L范围内与体系荧光强度呈现良好的线性关系(R2=0.992),最低检出限为0.59 ng/m L;且特异性好、灵敏度高,已成功应用于实际样品中土霉素的测定。     

Capture-SELEX技术筛选β-苯乙胺核酸适配体

利用指数富集配体的系统进化技术(SELEX)中基于固定ssDNA文库的捕获SELEX(Capture-SELEX)技术,筛选能特异性识别β-苯乙胺的核酸适配体。通过在Capture-SELEX技术中结合熔解曲线监测ssDNA文库的富集,并经过氧化石墨烯(GO)荧光法验证候选适配体的亲和力和特异性,证实获得一条特异性识别β-苯乙胺的适配体(PHE-2),解离常数(Kd)为(71.64±11.47)nmol/L。该适配体为β-苯乙胺的分析检测提供了新的分子识别元件。     

基于磁分离-上转换荧光标记的副溶血性弧菌免疫检测新方法研究

将上转换荧光标记与磁分离富集技术相结合,通过免疫识别成功构建了一种检测副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus)的新方法。首先通过水/溶剂热法合成NaY0.78F4:Yb0.20,Er0.02上转换荧光纳米颗粒,并对其表面进行氨基功能化修饰,同时一步法合成了氨基化Fe3O4磁性纳米颗粒。分别将副溶血性弧菌全菌抗体与磁性纳米颗粒连接作为捕获探针,将副溶血性弧菌的鞭毛蛋白A抗体与上转换荧光纳米颗粒连接作为信号探针。通过免疫识别形成捕获探针-目标菌-显示探针的"三明治"结构复合物,利用980 nm激光诱导荧光进行检测。在实验优化条件下,上转换荧光强度与副溶血性弧菌浓度在5×103~5×105cfu/mL范围内呈良好线性关系,检测限为1×103cfu/mL。用鲫鱼进行加标回收实验,结果表明,本方法准确性良好。     

基于Au/SiO2信号放大的人免疫球蛋白G电化学检测新方法

将人免疫球蛋白G(人IgG)固定到导电玻璃ITO表面,利用抗原抗体有特异性结合制备出一种电化学免疫传感器。在导电玻璃ITO表面进行氨基化戊二醛修饰处理后,链接羊抗人IgG;在二氧化硅微球表面进行氨基戊二醛化,2~5nm纳米金通过静电吸附在二氧化硅微球表面,利用H2O2进一步将纳米金还原后粒径变大,链接羊抗人IgG。基于Au/SiO2信号放大效应,利用人IgG对羊抗人IgG的特异性结合作用,人IgG分别与导电玻璃端和纳米材料端相结合,形成三明治夹心结构,建立了一种检测人IgG的电化学免疫新方法。电极表面的氧化还原峰电流值与人IgG的浓度在1~200ng/mL内呈良好的线性关系,线性回归方程为y=-0.5326x+409.2567,相关系数R2=0.9948,检测限为0.6ng/mL。该电化学免疫传感器实现了对人免疫球蛋白G低成本、超灵敏的检测,有望应用于人体血清检测。     

既有单桩在邻近基坑开挖下的水平向响应简化分析

为了探究既有单桩在邻近基坑开挖作用下的水平向响应规律,提出基于虚拟镜像技术的基坑开挖引起邻近单桩水平向响应解析解. 发挥基坑围护结构变形易于实测的优势,借鉴虚拟镜像技术,考虑土体位移的实际情况,修正土体的等量径向移动模式,推导出土体非等量径向移动模式下基坑开挖引起的坑外土体水平位移场. 基于Pasternak双参数地基,引入修正地基反力模量以考虑埋深效应,利用两阶段法,将土体水平自由位移场视为外荷载施加于邻近单桩,建立在邻近基坑开挖扰动下既有单桩的水平向位移控制方程. 与三维有限元数值模型、既有理论解及已发表案例的工程实测数据的对比,验证该方法的正确性及适用性. 参数分析表明：提高地基反力系数和单桩抗弯刚度有助于减小单桩最大水平位移;当桩与基坑间距较远时,单桩最大水平位移几乎不再受自身抗弯刚度的影响.