基于多孔有机框架材料和生物支架构建真菌毒素适体传感器的研究

来源 :云南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:feixingyuan1977
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食品安全问题是民生中的大问题,开发快速便捷检测真菌毒素的方法至关重要。适体传感器因其具有较强的特异性和较好的灵敏度而被广泛用于食品中真菌毒素的检测。本研究以共价有机框架材料(COFs)、金属有机骨架材料(MOFs)、黑磷纳米片等作为修饰材料构建了一系列的适体传感器,用于对食品中真菌毒素赭曲霉毒素A、黄曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮的检测。本文研究分为以下四个部分:(1)提出了一种基于便携式电化学工作站的适体传感器用于真菌毒素玉米赤霉烯酮(ZEN)的定量检测。所构建的适体传感器利用丝网印刷电极(SPE)和U盘式电化学工作站,采用计时电流法(i-t)于Tris-醋酸缓冲溶液(p H 7.0)中测定Au NPs@Ce-Tp Bpy COF材料对过氧化氢还原的催化电流。当体系中存在ZEN时,ZEN会和ZEN适体特异性结合,阻碍了电子的传递,使Au NPs@Ce-Tp Bpy COF对过氧化氢还原的催化电流变小。通过催化电流的减小值(△I),实现对玉米赤霉烯酮毒素的定量检测。结果表明,所制备的适体传感器在0.01 ng/m L-100 ng/m L范围内,响应电流(△I)与玉米赤霉烯酮毒素浓度的对数呈现良好的线性关系,线性方程为△I=0.401 lgc+1.548,线性相关系数R~2=0.9906,检测下限为0.389 pg/m L(S/N=3)。该方法对ZEN具有较好的选择性和较高的灵敏度,使用方便,可以满足即时检测的需要。(2)设计了一种多价生物素化生物支架用于赭曲霉毒素的灵敏检测。该方法以修饰了链霉亲和素的辣根过氧化物酶为信号标记物,基于羧基化的磁珠,构建了一种可视化的赭曲霉毒素生物传感器。在H2O2存在的条件下,辣根过氧化物酶能够将TMB由无色氧化为蓝色,而多价生物素化生物支架能够结合更多的链霉亲和素偶联的辣根过氧化物酶,从而使信号放大。采用紫外分光光度计检测氧化态的TMB经H2SO4终止显色后在450 nm处的吸收。在0.01 ng/m L-500ng/m L范围内,吸光度与赭曲霉毒素浓度的对数呈现良好的线性关系,线性方程为△A=0.203 lgc+0.482,线性相关系数R~2=0.994,检测下限为8.57 pg/m L(S/N=3)。该传感器具有灵敏度高、操作简单以及信号放大等特点。(3)以负载有金纳米颗粒的二维层状共价有机框架材料作为电极的修饰材料,以偶联了链霉亲和素的碱性磷酸酶为信号标记物,构建了赭曲霉毒素适体传感器。在碱性磷酸酶的催化下,对硝基苯磷酸二钠能够水解产生对硝基苯酚。通过差分脉冲伏安法检测对硝基苯酚的电流响应信号。在0.005 ng/m L-100 ng/m L范围内,响应电流与赭曲霉毒素浓度的对数呈现良好的线性关系,线性方程为ΔI=0.7477 lgc+2.0829,线性相关系数R~2=0.9946,检测下限为1.67 pg/m L(S/N=3)。(4)提出了一种以负载有金纳米颗粒的黑磷纳米片作为电极的修饰材料,以Ce-MOF作为信号标记物,采用棱镜DNA纳米结构修饰的电极作为识别界面构建黄曲霉毒素适体传感器的方法。利用棱镜DNA、引物探针之间的杂交在电极表面引发滚环扩增(RCA),然后将修饰有Au NPs@Ce-MOF的互补链结合到扩增链上以提供电化学信号。在0.024 ng/m L-100 ng/m L范围内,响应电流与黄曲霉毒素浓度的对数呈现良好的线性关系,线性方程为I=6.4181 lgc+11.975,线性相关系数R~2=0.9973,检测下限为1.48 pg/m L(S/N=3)。
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