平面波导荧光免疫传感器（PWFI）是一种基于全内反射荧光和免疫分析原理的高灵敏度生物传感器。于PWFI传感器，该研究中使用的免疫间接反应的原理基于杀虫剂的小分子2，4-d，以检测污染物和开发了一种检测方法，用于确定基于污染物PWFI传感器的小分子农药。水环境保护提供快速，简单，有效的技术支持，突发性污染事故的应急监测。物传感器;检测;污染物;摘要：平面波导荧光免疫传感器（PWFI）是一种基于全内反射荧光和免疫分析原理的高灵敏度生物传感器。
用PWFI生物传感器的污染物-2，4-D小分子方法该方法可用于农药污染的快速检测和早期预警，以帮助保护水生环境。在病虫害的预防和控制中发挥着重要作用，但也带来了环境污染问题。药是剧毒物质和较慢的降解产物chimiques.Après积累，富集，迁移和长期转型，它们在大气，水，食物链传播，其他环境，如环境空气，环境水，土壤和食物不同程度的污染危害人类健康。
1998年，他评估了中国109，700公里的河流，其中70.6％的河流被农药污染[1]。量研究表明，在长江，黄河，湖泊，水库和海洋区域的水体中检测到有毒有机污染物。[2]有毒有机物质造成的水污染问题已成为全球的全球环境问题。测常用有毒有机污染物的技术包括：气相色谱（GC），高效液相色谱（HPLC）[3]，气液质谱（GC-MC）等等这些技术可以灵敏，精确地检测每一种技术。种环境样品，但由于昂贵的仪器中的有机污染物，使用的环境是技术的高，复杂的运作，必须的，由专业技术人员和维护成本élevé.Il管理广泛用于环境监测机构。
大的局限。外，复杂的样品预处理是必需的检测过程，这需要很长的时间，是一个平庸的速度并不能满足应急现场监测事件的工作要求环境污染。物传感器是一类检测系统，可根据生物分子和污染物的特定反应识别污染物，并通过光学或电化学方法获取信号。年来，生物传感器的快速发展已经显示出检测环境中痕量有机有毒物质的广阔前景。文介绍了基于平面物体波导的荧光免疫传感器检测2，4-D的方法，用于测定农药污染物。验仪器和设备本研究采用清华大学环境学院开发的波导型荧光免疫传感器系统，如图1所示。导型荧光免疫传感器系统扁波由三部分组成：光路系统，流量采样系统和信号处理系统[4]。中，光路系统主要包括激发光路和荧光收集光路，注入和流量反应系统主要包括免疫芯片，反应池，采样阀和计量微泵，信号处理系统主要包括控制电路和信号处理电路。测材料包括：修饰后具有特定反应位点的免疫芯片。Cy5.5标记的2，4-D抗体（由研究组制备），抗体稀释液（由研究组制备），2，4-二氯苯氧基乙酸母体溶液（2，4-二氯苯氧基乙酸） Aldrich）（研究）自制组），10 mmol / L PBS缓冲溶液，pH = 1.9，0.5％SDS活化试剂，磷酸（H3PO4，分析级），氯化钠（氯化钠，分析纯），氯酸钾，氯化钾（KCl，分析纯），磷酸二氢钾（KH 2 PO 4，分析纯），磷酸氢二钠（磷酸氢二钠·12H 2 O，分析纯），超纯水。
（注意：所用的试剂均为中国生产的所有分析试剂，但购自Sigma的试剂除外）。疫芯片检测试验的基本组成部分是对2，4-D具有特异性免疫应答的生物芯片。此，玻璃传感器基板首先被清洁和羟基化的表面上，然后将基板浸渍在3-巯基丙基（MTS）的2％的溶液用于将所述衬底的所述表面上的巯基以thioliser基材。无水甲醇洗涤基质并干燥使用。醇化的基板浸渍在双官能性试剂的丁酸的N- succinamido -4-马来酰胺（GMBS），以0.002摩尔/ L（GMBS可与巯基和氨基反应），双官能试剂与基板的表面相结合然后将15μl2，4-D复合抗原溶液滴加到底物表面上的检测位点，并置于4℃的冰箱中过夜以确保完全反应。成反应生成2，4-D。种特定的吸附检测芯片。了减少对2，4-D检测的非特异性吸附干扰，必须阻断产生非特异性吸附的芯片表面。
清洁过的芯片浸入2mg / ml BSA溶液中60分钟，一旦反应完成，用高纯水冲洗并用氮气干燥。后，从芯片的垂直部分0.5cm处施加薄的黑色清漆层以吸收剩余的激发光。时，2，4-D生物芯片的制备完成。据分析方法平面波导型荧光免疫传感器检测2，4-D，农药污染物的方法是基于间接竞争模式：在本研究中，首先将小分子配体连接到传感器芯片上。后，恒温阀芯将荧光标记的抗体和试验样品中的抗原是由注射系统定量混合，并将该混合溶液经历了一段时间的预反应，然后被输送到由反应池用于反应的样品引入系统，此时混合样品。后将剩余的荧光标记的抗体与检测芯片上的固定化抗原组合以确定系统响应信号。该检测模式中，测试样品中的抗原越多，反应后残留的荧光标记的抗体越少，并且与测试样品结合的荧光标记的抗体越少。定传感器芯片上的抗原，对应于系统的检测响应。号越弱，信号越强，两者之间的负相关关系越大。准曲线作为数据分析的基础，是建立定量关系的主要依据，也是检测检测方法灵敏度的主要依据。这项研究中，标准曲线是指该检测信号的值和抗原的浓度，也被称为剂量 – 反应曲线，用于在上述检测优化条件可再现的标准曲线之间的关系。查测试方法的灵敏度，准确性和可重复性。于检测2，4-D农药污染物的波导型荧光免疫传感器方法是基于间接竞争模式，因此标准曲线是一个反S形曲线。对数坐标系，通常有四个参数可供选择。学函数模型，即逻辑模型的模拟，可以产生积极的影响。测间隔：也被称为对应于该特定方法和测量的上限值的测定下限之间的浓度范围内，假设误差极限满足预定要求有效检测范围，其中所述测试物质的浓度可以精确地定量或数量，我们在这里定义的20％，系统检测响应信号的最大值的80％之间对应于所述区域中的χ值[χ1，χ2]作为检测方法的检测间隔;检测限：检测限分别对应定量范围上限和测量限的两端。量上限是准确量化的浓度或通过特定的方法进行测试物质的最大量，假设定义的错误能满足预定要求，调用的方法的上限值，并系统错误的特异性没有（或没有消除）。精度要求的分析方法是不同的，该测量的上限值也将是：测定下限是准确量化浓度或物质的最小量的方法，以通过特定的方法来测试，假设测量误差可以满足预定的要求，称为方法。定的下限可以准确地反映了限制的分析方法能够定量地确定在faible.La方法的浓度水平的测试物质的概率定义了对应于所述响应信号的最大值的95％的浓度值检测系统χ3作为检测方法的检测下限。IC50值：设定浓度值对应于系统检测响应信号的最大值的50％χ0是检测方法的IC50值，也称为检测方法的半抑制浓度。方便起见，我们通常将测试数据标准化，然后建立标准曲线，比较不同批次测量的标准曲线，也可用于不同的传感器芯片。制的标准曲线进行比较。一化的标准曲线的纵坐标值表示为比B / B0，当测量的样品并且是从检测系统的最大有效响应信号的值的最大值之间的比率的％比为100％（当A1 =），上渐近）至0％（= A2，下渐近线），则公式如下：％B / B =（A-A2）/（A1-A2）× 100个实验结果和讨论测试串行测试是在图2和图3中所示的标准曲线的校正曲线的结果，归一化之后，标准测试曲线仪和模拟参数表标准曲线4.3。据图2，0克/升，0.5克/升，3克/升，恒温阀芯将8g / L，30g / L的，50g / L的80克/升，100微克/系统L，300微克/ L，500微克/升，总的响应峰4-d的10 2标准溶液是使用上面示出的优化条件下可见：1.2微克的标记的抗体/ ml的浓度，的180秒，浓度为1g / L，5g / L的，10克/ LL，100微克/ L，浓度为1000μg/ L，10和000μg/ L标准溶液2.4注射时间300秒，预反应时间-D已经过测试，系统已经响应了一定的常规梯度。3中的标准仪器的校准曲线表明，该系统响应值可以被用于绘制在系列标准2，4-d的溶液的浓度的完整的标准曲线，表明在以上优化的条件，传感器系统和2，4标准系列浓度-D是根据逻辑模型。表1的标准曲线的模拟参数表和一致度R2 = 0.9967可知模拟的一致性程度。数据分析方法中，我们定义20％和系统检测响应信号作为检测范围的检测方法的最大值的80％之间的相应区域的值X [X1，X2] 。此，在该优化检测条件下，检测仪器通过标准曲线模拟获得的定量检测间隔在9.3和158.6μg/ L之间;对应于系统检测响应信号的最大值X3浓度值被定义为检测方法的检测限，并且用于检测方法来检测的检测方法。限值为1.9g / L，X0浓度的对应于系统检测响应信号的最大值的值被定义为检测方法的IC 50值，也被称为该方法的半抑制浓度检测，曲线模拟得到的IC50值为37.28μg/ L.检测周期和可重复性测试我们优化小分子农药2，4-d的检测条件为荧光immunosenseurs的检测优化的条件下具有跟踪的标准曲线基于pesticide.Après，优化的检测可以要澄清。测小分子2，4-D农药农药，使检测快速，简便，灵敏，准确，可靠。方法的完整检测周期仅持续15分钟，这比其他现有的仪器分析方法更简单，检测周期更短。既可用于实验室分析方法，也可用于快速现场检测方法。了验证传感器芯片的寿命（即芯片检测周期），在研究期间，在所有测试过程中仅使用一个芯片。试工作完成后，使用的芯片数量为200次。了研究芯片的实际寿命，在200次检查周期后对芯片进行了19次重复性和稳定性测试，结果如图4所示。据图4的检测方法的再现性测试，可以确定当平面波导型荧光免疫检测器检测到2，4-D的农药污染物时，通过研究方法修饰的免疫传感器表现出重复使用性能。过200多次使用后，传感器芯片始终具有良好的重现性，即稳定性。测试条件下重复测试19次，仪器精度可达2.4％，证明研究方法开发的免疫传感器芯片检测周期大于200次，传感器芯片在实际使用中可重复使用200次。
上不仅使得检测快速简便，而且大大降低了检测成本，有利于推广环境监测领域的研究成果。检测精度，并回收富含回收率的速率是通过将标准物质的一定量的相同样品的样品测量，并且测量结果被从样品的所测量的值中减去计算回收率。集的回收率的确定可以反映test.Lorsque回收率的结果的准确度是由平行尖端测量，结果可能反映了测试结果和准确度的准确度。过荧光导光型免疫检测器判断2，4-D法检测小农药分子污染物的准确度，精密度和回收率，实际的水样已经过掺杂测试。品和计算方法的恢复：样品的测量过程中，标准物质的量被添加到同一样品的平行样品被测量，并且测量结果被从的测量值中扣除样本来计算回收率。算公式为：回收率（％）=（X2-X1）/ X×100％样品采集为了测试实际水样，检查荧光型免疫测定。于检测小农药分子污染物的平面波。2，4-D方法精确，准确，回收率高，我们收集了清华大学自来水作为饮用水，清华大学附近水样以春园为地下水，以圆明园水为地表水样进行恢复试验。2抗体浓度：样品细节列于表2的2，4-d杀虫剂和污染物的小分子的试验条件的实际水样回收率的测试和讨论呈现，4-D标记为1.2mg / ml;选择注射时间以优化上述参数采样时间为300 s（5 min），预反应时间设定为上述优化时间180 s（3分钟）。样的测定：在上述条件下，水样必须平行测试三次，并记录测试结果。同的水样本被看作是一个平行样品和2，4-d标准溶液中加入，使得2，4-d的双平行样品中的浓度分别为1毫克/升和2μg/ L，并对每个富集的水样品进行平行测试。3次，记下测试结果。际水样分析结果和回收水样分析结果显示在表3中所示2，4-D农药样品的分析结果中。3显示水样中2，4-D的浓度低于1.9μg/ L的最低检测限。以考虑使用农药，一种污染分子2，4-D在水样中未检测到。入所有水样后，富集样品的回收率在88％至111％之间，所有水样的变异系数均小于10％，这表明基于2.4类平面波导荧光免疫传感器的农药污染物D的检测方法具有良好的准确性，准确性和稳定性。以确定平波导型荧光免疫传感器对于基于小的2，4-D农药分子检测污染物是有效和可行的。论为了保证平板波导型荧光免疫传感器2.4-D检测方法的准确性和可靠性，在优化检测条件下，提取了该方法的检测性能。试的检测曲线的试验方法的性能试验是在试验进行样品中的富集的回收率和感官免疫芯片200次循环的重复性测试试验。准曲线的结果表明，传感器系统和2，4-D标准的序列浓度与逻辑模型一致，模拟的顺应度为R2 = 0.9967，定量检测范围为9.3~158.6μg/ L，检出限为1.9μg/ L，半抑菌浓度IC50值为37.3μg/ L. L的传感器芯重复性试验的结果后200个试验表明，该传感器芯片的超过200次循环后，该仪器的精度仍然可以达到2.4％，这表明在芯片可以重复通过该方法开发的免疫传感器。用200多次检测不仅可以快速，轻松地检测，还可以大大降低检测成本，有利于在监测领域的研究成果的普及。境。集回收试验结果表明，该方法的富集回收方法在88％~111％之间，水样检测的变异系数小于10％。
检测方法具有良好的准确性，准确性和稳定性，可以确定。检测方法高效可行。
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