一周甜味傳感器系統(tǒng)設(shè)計與實驗研究

細(xì)胞傳感器是以生物活體細(xì)胞作為傳感器的分子敏感識別元件,用來檢測物質(zhì)與細(xì)胞作用后引起的生理生化參數(shù)變化的實驗系統(tǒng)能夠定性定量測試分析未知物質(zhì)的信息,即確定某類味質(zhì)的存在與否以及濃度大小細(xì)胞傳感器因能實時連續(xù)快速檢測和分析細(xì)胞在外界刺激下的生理性能,己經(jīng)在藥物篩選神經(jīng)生物學(xué)環(huán)境監(jiān)控等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用 本研究基于細(xì)胞傳感器的無損實時快速檢測優(yōu)勢和本實驗室多年 來在化學(xué)仿生電子舌的研究基礎(chǔ)上,構(gòu)建了一套更具有仿生意義的甜味覺細(xì)胞傳感器實驗系統(tǒng)將表達(dá)有與味蕾細(xì)胞相同甜味受體及甜味信號傳導(dǎo)相關(guān)因子的NC卜H716細(xì)胞培養(yǎng)于絲網(wǎng)印刷電極表面,通過細(xì)胞阻抗譜法檢測細(xì)胞群對味質(zhì)刺激的信號響應(yīng),利用雙穩(wěn)態(tài)隨機共振進(jìn)行信號處理,Z后實現(xiàn)了對單一甜味物質(zhì)(蔗糖)的區(qū)分天然/人工甜味劑的評估以及對混合味質(zhì)中的甜味檢測研究結(jié)果如下: (1)構(gòu)建了甜味細(xì)胞傳感器實驗系統(tǒng) 在阻抗譜細(xì)胞傳感器的原理和相關(guān)模型研究的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了一套基 于細(xì)胞阻抗譜的甜味細(xì)胞傳感器實驗系統(tǒng)包括電極的選擇阻抗譜檢測 系統(tǒng)恒溫自動灌流系統(tǒng)和環(huán)境控制系統(tǒng)的構(gòu)建Z后對整個系統(tǒng)的性能 進(jìn)行評估,結(jié)果表明系統(tǒng)具有較好的穩(wěn)定性和重復(fù)性 (2)建立了絲網(wǎng)印刷電極表面細(xì)胞培養(yǎng)方法 通過SABC免疫組化和蛋白質(zhì)印跡證明了NCI一H716細(xì)胞表達(dá)甜味受 體蛋白及味覺信號傳導(dǎo)相關(guān)因子以此基礎(chǔ),建立了NCI一H716細(xì)胞的絲 網(wǎng)印刷電極表面培養(yǎng)方法用PLOL處理電極表面以增強細(xì)胞在電極表面 的勃附性,通過阻抗譜法確定了細(xì)胞的**接種濃度,Z后通過SEM和 胎盤藍(lán)染色對電極表面細(xì)胞分布和細(xì)胞活性進(jìn)行了檢測 (3)優(yōu)化了甜味細(xì)胞傳感器實驗系統(tǒng) 實驗系統(tǒng)的優(yōu)化,主要包括數(shù)據(jù)處理方法的優(yōu)化和Z適擾動頻率的篩 選通過對四種基本味質(zhì)的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化主成份分析和隨機共振數(shù)據(jù)處理比較,結(jié)果表明,隨機共振是甜味細(xì)胞傳感器實驗系統(tǒng)的Z適數(shù)據(jù)處理方法通過對細(xì)胞傳感器實驗系統(tǒng)的信號激發(fā)頻率篩選,結(jié)果表明 Zyou頻率頻率為IKHz (4)味覺細(xì)胞傳感器的初步應(yīng)用 研究了甜味細(xì)胞傳感器的初步應(yīng)用,包括不同濃度的蔗糖溶液區(qū)分 天然/人工甜味劑的評估和混合味質(zhì)的甜味檢測結(jié)果表明,甜味細(xì)胞傳 感器對甜味物質(zhì)具有特異性響應(yīng)實現(xiàn)對不同濃度的同種甜味劑實現(xiàn)較好 區(qū)分,且得到的濃度與強度的關(guān)系和感官品評結(jié)果基本相符;對等甜度的 天然/人工甜味劑具有不同的響應(yīng)信號,有利于揭示甜味感覺動力學(xué);能 夠?qū)Φ蜐舛缺尘叭芤夯旌衔顿|(zhì)的甜味進(jìn)行檢出 關(guān)鍵詞:感官科學(xué);味覺;細(xì)胞阻抗譜;細(xì)胞傳感器;隨機共振;絲網(wǎng)印 刷電極;NCI一H716