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苦味感受作为人们的一种防御机制,在人的生活中起到很重要的作用,如今苦味评价广泛应用于食品药品中,用于检测毒性,研究苦味掩味剂等方面。由于传统的人尝味的方法具有很大的不确定性,近年来基于化学和生物的电子舌得到广泛的发展,然而存在用于检测的敏感性膜检测的单一性和细胞敏感元件较难获取等缺陷。味觉细胞是通过G蛋白偶联受体(GPCR)来检测苦味的,研究发现小鼠精细胞中含有大量的苦味基因的表达,可以用来检测苦味化合物,当苦味化合物激活GPCR后,一系列的级联反应会引起细胞骨架的变化以及胞内钙离子浓度的变化,细胞阻抗传感器可以检测出GPCR引起的细胞形态的变化,利用钙离子荧光探针可以检测胞内的钙离子的浓度变化。基于以上,本文详细研究了检测苦味化合物浓度的方法。本论文的主要工作和创新点如下:1.深入研究了细胞阻抗传感器及其检测系统的设计和应用本文研究了细胞阻抗传感器的细胞阻抗模型,阻抗传感器检测细胞的状态的原理,阻抗传感器在GPCR检测中的应用。研究了细胞阻抗传感器芯片的设计和加工流程,以及叉指电极的尺寸选取,接着介绍了整个阻抗传感器系统的构成。为后续实验提供检测系统。2.设计了基于鼠精细胞的阻抗传感器,提出了检测苦味化合物的新方法。本文构建了一种基于鼠精细胞的阻抗传感器系统用于检测苦味化合物。利用鼠精细胞作为初级敏感元件,阻抗传感器作为换能元件来检测苦味物质。利用该传感器检测了三种常见的化合物,该方法对苯硫脲线性检测浓度范围为10-200μmol/L,检测限为4μmol/L;奎宁检测线性范围为62.5-1000μmol/L,检测限为40μmol/L。苯甲地那铵的线性范围为50-1000μmol/L,检测限为13.5μmol/L,并且对苦味检测有良好的特异性。相对于传统的利用重组细胞来检测苦味物质来说,原代的精细胞具有获取简单,数量大的优势,并且阻抗传感器可以对细胞的变化进行实时无损的监测,操作简单,在苦味评价方面具有很大的应用潜力。3.提出结合鼠精细胞的流式细胞仪和钙离子荧光探针检测苦味物质的方法本文提出一种用鼠精细胞作为初级敏感元件,利用Fluo4-AM和流式细胞仪来检测胞内钙离子浓度从而检测苦味化合物浓度的方法。该方法对苯硫脲的线性检测浓度范围为25μmol/L-1000μmol/L,检测限为25.1μmol/L;奎宁的检测线性范围为50μmol/L-20000μmol/L,检测限为5.7μmol/L。苯甲地那铵的线性范围为50μmol/L-4000μmol/L,检测限为15.6μmol/L。并且对苦味检测有良好的特异性。该方法与传统的钙离子荧光成像方法相比,具有操作简单,容易定量计算的优点,具有一定的应用前景。