适配体传感器在阿洛西林检测中的应用

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阿洛西林因其廉价、高效而常被应用于畜牧业中作为奶牛的生长促进剂,但是不加限制的使用阿洛西林将会导致牲畜体内阿洛西林的残留量超标,而部分无法被生物体代谢的阿洛西林将会以牛奶或尿液的形式排出体外,大量的抗生素通过牛奶中进入人体,会造成人体自身菌群被破坏,危害人体健康。目前,对阿洛西林的检测还停留在传统方法上,但是昂贵的仪器以及较高的操作要求,使得传统方法无法满足当前的检测需求。开发简单快捷、灵敏高效的阿洛西林检测方法具有重要意义。近年来,适配体传感器被广泛应用于食品中有害物质的检测。本文利用适配体作为识别元件,结合荧光和比色检测方法,建立了三种适配体传感器,有效的检测了牛奶中的阿洛西林残留,主要内容如下:(1)以荧光染料SYBR Green I(SG)为荧光探针,核酸适配体为识别元件,开发了一种非标记适配体荧光传感器并成功用于牛奶中阿洛西林的检测。SG是一种对DNA极其敏感的荧光染料,本身具有很低的荧光信号,当体系中只存在SG与核酸适配体时,荧光染料SG插入到核酸适配体的双链中,产生较强荧光;而当体系中加入目标物阿洛西林时,阿洛西林与适配体特异性结合,适配体构象发生变化,SG从适配体中游离出来,因此,体系的荧光强度变低,通过检测荧光强度的变化可以达到定量检测阿洛西林的目的。在最优条件下,阿洛西林浓度在100 nM至800 nM之间时,相对荧光强度变化值和阿洛西林浓度之间呈现良好的线性关系,线性方程为y=0.00047x+0.0226,检出限为20.36 nM,回收率在100.20%-104.69%之间,相对标准偏差(RSD)小于9.61%。(2)以阿洛西林适配体为识别元件,金纳米粒子(AuNPs)为比色指示剂,建立了一种比色适配体传感器用于检测牛奶中阿洛西林。在体系中只存在AuNPs以及核酸适配体时,适配体吸附在AuNPs表面,在氯化钠的作用下AuNPs仍然保持分散状态,体系保持AuNPs原有的颜色;当体系中加入目标物阿洛西林时,阿洛西林与适配体之间的特异性结合使适配体脱离AuNPs表面,在氯化钠作用下AuNPs发生聚集,肉眼可观察到溶液由红色变为蓝色。结合紫外-可见光谱仪,检测体系吸光度,达到对阿洛西林定量检测的目的。在最佳条件下,吸光度在522 nm处的变化(ΔA522)随着阿洛西林浓度的增加而下降,与阿洛西林浓度在50 nM至500 nM范围内呈线性关系,线性方程为y=0.00045x+0.01657,检出限为11.6 nM,回收率在97.64%-102.21%之间,相对标准偏差(RSD)小于3.81%。(3)基于罗丹明B(RB)和AuNPs之间可发生荧光共振能量转移(FRET)的原理,开发了一种用于检测牛奶中阿洛西林的荧光适配体生物传感器。当体系中存在适配体、AuNPs以及RB时,适配体与AuNPs结合,RB游离在体系溶液中,体系具有很高的荧光强度;但在体系中加入目标物阿洛西林后,阿洛西林与适配体的特异性结合使得适配体脱离AuNPs表面,这时,AuNPs与RB之间就会发生FRET,体系的荧光强度降低,通过对体系的荧光强度变化的检测,达到对阿洛西林定量检测的目的。在最优实验条件下,相对荧光强度与阿洛西林的浓度在20 nM至140 nM范围内呈现良好的线性关系,线性方程式为y=0.00383x+0.11113,检出限为0.4081 nM,回收率在97.28%-104.28%之间,相对标准偏差(RSD)为0.32%-1.79%。
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