铜片-纳米金表面增强拉曼基底的制备及检测应用

SERS因灵敏度高、制样简便等优势,在食品安全、环境监测等方面应用潜力巨大.SERS技术实现商业化的关键在于如何低价、简便、快速得到重现性良好、可多次循环使用的SERS基底.针对这一难题,开发了一种利用廉价铜片原位还原制备SERS基底的简便新方法.经硝酸处理的铜片原位还原氯金酸,生成的纳米金则覆盖于铜片表面.经检测,所制得的铜片-纳米金基底(Cu F-Au NPs)表面粗糙度均一.利用该基底检测不同浓度的罗丹明B(RHb),实验结果显示浓度和SERS峰强度满足关系y=1 492x+12 435,R~2=0.995,检测下限达到1×10~(-8),mol/L,表明该Cu F-AuNPs基底可用于目标物的定性及定量检测.选取1×10~(-6),mol/L的RHb样品4次循环检测,结果表明该工艺条件下制备得到的CuF-AuNPs基底具有良好的重现性.     

保护剂提高β-甘露聚糖酶热稳定性的研究

研究了几种糖类（葡萄糖、甘露糖、果糖、蔗糖和壳聚糖）和多元醇类（乙醇、丙三醇和山梨醇）保护剂提高肛甘露聚糖酶热稳定性的作用,并考察了在特定保护剂存在时该酶的最适反应温度和失活热力学以及动力学．实验表明,蔗糖、壳聚糖和山梨醇在浓度均为2g/L时能够显著提高该酶的热稳定性;通过正交实验得到了一种效果最佳的复合保护剂（蔗糖、壳聚糖、山梨醇之比为1：2：2）;蔗糖、壳聚糖、甘油、山梨醇和复合保护剂的添加均能使β-甘露聚糖酶的最适反应温度从原来的50℃提高到60℃左右;65℃下β-甘露聚糖酶的热失活曲线遵循一级反应规律,计算得到了不同保护剂下酶失活的动力学和热力学参数值,并分析了保护剂提高β-甘露聚糖酶热稳定性的机理．     

用于β-半乳糖苷酶高效发酵制备的廉价工业培养基配方开发

以乳清粉为主要成分开发了一套高产β-半乳糖苷酶且廉价的工业培养基配方.首先,考察了乳清粉替代原培养基中碳源(乳糖)和部分氮源的可行性,优化了乳清粉最佳浓度和氮源(酵母膏、蛋白胨)的最佳组合,筛选了利于β-半乳糖苷酶分泌合成的无机盐种类,获得了一套较理想的工业培养基配方:乳清粉60 g/L,酵母膏9 g/L,蛋白胨3 g/L, MnCl₂ 0.03 g/L, ZnCl₂ 0.058 g/L, pH 8.0,应用于乳酸克鲁维酵母发酵制备β-半乳糖苷酶,酶活达到33.4 U/mL(摇瓶培养)和77.47 U/mL(发酵罐培养),单位酶活力达到13.74 U/mg生物量,显著优于传统发酵培养基;且乳清粉廉价易得,特别适合作为工业培养基主成分应用于β-半乳糖苷酶的规模制备.     

胰蛋白酶水解牛血清白蛋白过程集总动力学研究

在间歇搅拌反应器中用胰蛋白酶水解牛血清白蛋白 ,考察了反应温度、底物浓度与酶用量等操作参数对水解度的影响规律。在此基础上 ,根据水解产物的相对分子质量分布将其归入四个集总组分 ,建立了此反应体系的四集总动力学模型。按照自下而上分层估算的原则 ,采用Marquardt法估算出反应网络中各反应的动力学常数。结果表明 ,产物空间体积的大小是影响反应速率的主要因素之一 ,动力学常数与温度的关系能较好地符合阿累尼乌斯关系式。经不同原料组成和反应条件的实验验证 ,各集总组分浓度的模型计算值与实验值较为吻合 ,这说明所建立的集总动力学模型能较为有效地预测反应网络的产物分布     

从葡萄皮渣中提取白藜芦醇的研究

对功能性物质ＲＰＨＳ（以白藜芦醇为主成分的多羟茎芪类物质）的提取与分离、结构与含量分析进行了初步研究。确定了乙酸乙酯提取ＲＰＨＳ的条件：浸提时间４０ ｍ ｉｎ、浸提温度８０ ℃、料液比１∶４０、浸提两次;硅胶柱层析精制条件：甲醇∶水（４∶１）的溶液的理想洗脱剂。经ＵＶ、ＩＲ 初步鉴定,证明提取物为ＲＰＨＳ,经ＴＬＣ及ＨＰＬＣ分析,确定ＲＰＨＳ中的６ 种成分：ｔｒａｎｓ－ｒｅｓｖｅｒａｔｒｏｌ、ｃｉｓ－ｒｅｓｖｅｒａｔｒｏｌ、ｔｒａｎｓ－ｐｉｃｅｉｄ 和ｃｉｒ－ｐｉｃｅｉｄ,另两种组分未见报导。     

表面增强拉曼光谱法对食源性致病菌的鉴别

表面增强拉曼光谱(SERS)以其简单、快速、高灵敏度等优点在食源性致病菌检测应用领域备受关注．本文基于SERS的指纹光谱优势，结合数学统计方法，实现了对食品中3种常见致病菌(大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、粪肠球菌)的鉴别分析．研究中考察了SERS基底与细菌的不同结合方式，即带负电银纳米粒子直接与细菌混合吸附(Ag NPs--细菌)、带正电银纳米粒子直接与细菌混合吸附(Ag NPs⁺-细菌)、在细菌表面原位生长银纳米粒子(细菌@AgNPs)，以及分散溶剂对SERS光谱结果的影响．随后，基于获得的3种细菌的SERS指纹光谱，比较了多种数学统计方法的分类效果．结果表明，通过层次聚类分析、主成分分析和正交偏最小二乘判别分析法，均能对3种食源性致病菌进行区分，为利用SERS技术鉴别食源性致病菌提供了技术借鉴．     

基于表面等离子共振传感器的COVID-19检测与药物评价

自新冠病毒发现以来，新冠肺炎在社会内引起广泛关注，其传播能力相较于其他冠状病毒具有更高的传染性和致病性，在世界范围内对人类的生命财产安全造成了巨大的危害．灵敏检测和早期诊断是实现新冠病毒COVID-19有效阻隔和治疗的关键环节，传统的PCR等技术目前已被应用于COVID-19的诊断与检测当中，但其仍存在着定量困难、耗时长、成本昂贵等缺点．表面等离子共振(SPR)传感器是一种高灵敏、无标记和快速的实时分析工具，可用于特定蛋白质、核酸和病毒粒子的定量检测，在COVID-19检测中发挥着重要作用．本文综述了基于不同检测方法，包括直接法、间接法、夹心法在内的SPR传感器对COVID-19的定量检测与诊断研究进展，对固定配体进行分类，研究目标分子包括COVID-19的核酸分子、抗原、抗体及病毒粒子．同时，也从传感器设计、表面修饰、检测性能等方面对SPR传感器进行了介绍，总结了SPR传感器针对COVID-19检测的开发方向、目前存在的问题及可以采取的措施．另外，SPR传感器可以通过其独特的亲和力动力学分析实现分子间KD值的计算，对SPR传感器在COVID-19潜在药物评价方面的应用及作用机制进行了...     

蛋白质酶促水解反应机理与动力学模型

研究蛋白质酶促水解制备生物活性多肽的反应机理与动力学行为，并建模表征不同反应机制的酶解曲线。基于对不同实验条件下反应时程特性的分析，以经典的米氏方程为理论基础，提出了同时考虑蛋白质单底物水解、蛋白酶失活以及底物或产物抑制因素的机理模型，并构建了指数形式动力学方程dh／dt=aexp（-bh），其中参数（a和b对于不同反应机理具有不同的表达形式和确定的数值结果，对于牛血清白蛋白（BSA）-胰蛋白酶（trypsin）模型体系，经实验拟合平均相对误差为4．73％，并求得该体系相应热力学和动力学常数：Km=0．0748g/L，Ks=7．961g/L，Kd=9．358min^-1，K2=38．439min^-1，Ea=64．826kJ／mol，Ed=80．031kJ／mol。所建整套模型可用于蛋白质酶解反应过程的模拟、热动力学常数的计算和生物反应器的优化设计。     

木质纤维素薄膜制备与酶解过程的QCM-D分析

耗散型石英晶体微天平(QCM-D)是基于石英晶体的压电效应对其电极表面质量变化进行测量的仪器,已被证明是一种高灵敏的在线表界面过程分析工具.本文综述了近年来木质纤维素薄膜制备及应用QCM-D研究其酶解过程的分析进展,分别从薄膜制备、纤维素酶吸附(纤维素、木质素、混合底物)、酶解历程分析、动力学建模等4个方面进行简要介绍.上述研究成果有助于理解纤维素酶与木质纤维素的相互作用规律,为设计新型复配酶制剂、深刻理解纤维素酶解机制提供基础和指导.