[发明专利]一种检测毒死蜱农药残留的免疫传感器制备方法

说明书

技术领域

本发明提供一种检测毒死蜱农药残留的免疫传感器制备方法，属于生物传感器技术领域。

背景技术

在农业生产中，农药在控制农作物病虫害，保障农产品稳产、高产方面起到至关重要的作用，但是，农药的不合理使用，不仅造成了水环境、土壤、大气的污染，也导致了农产品中农药残留超标，引起人体中毒以及贸易壁垒。当前，我国生产和使用的杀虫剂绝大多数品种为有机磷和氨基甲酸酯类农药，其中毒死蜱的生产使用逐渐增加，毒死蜱在人体中主要分布于肝脏、肾脏、脾脏等血流量较高的器官。它可以抑制胆碱酯酶活性，对人体有致畸作用，甚而对人体的中枢神经产生影响。因此，建立一种快速、灵敏、安全可靠的毒死蜱农药残留的检测方法迫在眉睫。

传统的农药残留检测主要有：光谱法（红外光谱法、荧光光谱法、紫外-可见光、化学发光法等）、色谱法（气相色谱（GC）、液相色谱（LC）、高效液相色谱（HPLC））、气-质联用（GC-MS），液-质联用（LC-MS）、酶联免疫（ELISA）等。虽然这些方法的选择性好、灵敏度高和准确度高，同时检测多种元素或化合物，但其需要昂贵的仪器设备,样品的前处理过程繁琐、费时,并且对分析人员的技术水平要求很高,不适于现场快速检测。因此,人们迫切需要快速、可靠、经济和适合于现场应用的快速检测方法。于是,廉价、快速、可信、敏感的生物传感器应运而生。与传统的分析方法相比,生物传感器具有如下特点：（1）较高的选择性，因此不需要对被测组分进行分离，即不用对样品进行预处理。（2）结构简单，体积小，使用方便，特别是便携式的生物传感器，非常有利于食品质量的市场快速评价。（3）可实现连续在线检测，使食品加工过程的质量控制变得简便。（4）响应速度快，样品用量少，与其他大型分析仪器相比，生物传感器制作成本低，且可反复使用。因此本文尝试制备一种毒死蜱残留的免疫传感器。

发明的目的在于提供一种能克服上述方法的缺陷、且操作简单、灵敏度高，选择性好的毒死蜱农药残留检测的免疫传感器制备方法。

其技术方案为：一种检测毒死蜱农药残留的免疫传感器制备方法，其特征在于：制备出一种新型的纳米复合物多壁碳-硫堇-壳聚糖，从而增大电极表面的电流信号，加大检测范围，降低免疫传感器的检测限。

所述的一种检测毒死蜱农药残留的免疫传感器制备方法，其特征在于：多壁碳纳米管具有的良好的化学稳定性，导电性和极高的机械强度；壳聚糖具有良好的生物相容性与成膜性，可以增大多壁碳纳米管在溶液里的溶解性，解决了多壁碳纳米管难溶解的问题；硫堇作为一种电子传递的媒介，可以很大程度上提高电子的传输，进一步增强了多壁碳-硫堇-壳聚糖纳米复合物的导电性。

所述的一种检测毒死蜱农药残留的免疫传感器制备方法，其特征在于：实验条件的优化，主要包括免疫传感器的修饰及表征过程，有关实验参数的优化（纳米复合物中硫堇的浓度、测试底液的pH、孵育时间等）；所制备出电流型免疫传感器的工作曲线；免疫传感器性能检测包括重现性、稳定性、特异性、再生性以及免疫传感器对蔬菜样品加标回收率的测定。所制备的免疫传感器的工作曲线为：y = 9.5771 lgC (ng/mL) + 16.220，(R²=0.9964)，其检测限为0.046ng/mL；免疫传感器性能检测包括特异性、稳定性、重现性、再生性以及免疫传感器对多种果蔬样品回收率的测定。

其制备原理为：本发明利用功能化的多壁碳纳米管，具有羧基（-COOH），可以提供大的外部表面面积，且可以促进电子转移；壳聚糖富含氨基（-NH₂），是多壁碳纳米管很好的分散剂，具有较高的成膜性及生物相容性；硫堇作为电子传递的媒介，具有大量的氨基（-NH₂），将三种物质按一定比例混合，从而制备出多壁碳-硫堇-壳聚糖纳米复合物；而作为交联剂的戊二醛可以与氨基（-NH₂）结合，因此可以将多壁碳-硫堇-壳聚糖纳米复合物中壳聚糖、硫堇与毒死蜱抗体连接；用牛血清蛋白（BSA）封闭抗体上的非特异性结合位点后即可制备得到一种新型的、便捷的免疫传感器。

为达到以上目的，采取以下技术方案实现：一种检测毒死蜱农药残留的免疫传感器制备方法，其特征在于：（1）基于新型纳米材料多壁碳-硫堇-壳聚糖纳米复合物，增大电流相应；（2）通过戊二醛将多壁碳-硫堇-壳聚糖纳米复合物中硫堇、壳聚糖与抗体中所含的氨基（-NH₂）很好地结合，从而实现抗体的固定。