[发明专利]一种用于检测大田软海绵酸的基于磁性纳米粒子修饰的酶传感器及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及分析检测技术领域，尤其涉及一种用于检测贝类毒素大田软海绵酸的基于磁性纳米粒子修饰的酶传感器及制备方法。

背景技术

大田软海绵酸（okadaic acid,OA），一种小分子海洋聚醚类毒素，是分布最广、发病率最高的海洋毒素之一，常蓄积于贝类等海洋生物体内，可经食物链引发多种以腹泻为主要特征的食物中毒，能导致严重的胃肠功能紊乱，中毒症状极易与细菌性胃肠炎混淆。大田软海绵酸中毒后无特效药救治，沿海地区时有误食腹泻性贝类毒素污染的贻贝等而引发中毒，严重影响了人们的身体健康和海产品的开发利用。因此，建立快速、灵敏和可靠的大田软海绵酸的检测方法以及检测设备对保障海产品安全尤为重要。

目前大田软海绵酸的生物检测方法中常用的有小鼠生物法和酶联免疫吸附检测法（ELISA）等，其中小鼠生物法比较直观，可直接判断该样品是否可供使用，但检测周期长、灵敏度低、个体差异大，不能确定毒素的组成成分，定量困难，假阳性率高、重现性差。ELISA法具有较高的敏感度，但ELISA法中抗体往往只针对主要成分，其类似物可能会产生交叉反应，从而出现假阳性或对毒性的估计不准确，而且单克隆抗体的制备困难，试剂盒价格昂贵，我国目前尚没有商品化ELISA试剂盒可售。

申请号为ZL201010266834.9（授权公告号为CN101975768B）的中国发明专利《腹泻性贝类毒素检测方法》中公开了一种检测大田软海绵酸的方法，该方法通过建立大田软海绵诱导HL-7702肝细胞F-肌动蛋白（F-actin）解聚的标准曲线，根据HL-7702肝细胞F-actin解聚的标准曲线进行OA浓度的计算，建立腹泻性贝类毒素的细胞F-actin检测方法，确定可能的检出限范围，同时选择与腹泻性贝类毒素可能共存的成分STX、DA、YTX中的一种或几种作用HL-7702肝细胞，通过检测其破坏HL-7702肝细胞F-actin聚合能力的大小确定该方法测定OA含量的特异性。该方法与小鼠生物法相比具有符合3R原则、灵敏度高、特异性较好、重复性好以及样品提取简便，基质效应低等优点；与ELISA法相比具有特异性较好，灵敏度更高的优点，但该方法中以细胞为实验对象，培养周期和成本较高，且检测结果不直观，不适应快速检测的需要。

酶生物传感器是以固定化酶膜为物质识别元件，以基本电极为信号转换器的生物传感器，当酶膜上发生酶促反应时，产生的电活性物质由基体电极对其响应，基体电极使化学信号转变为电信号，从而对目标物质加以检测。大田软海绵酸是蛋白磷酸酶2A（Protein phosphatase2A，PP2A）的烈性抑制剂，能抑制蛋白磷酸酶活性而导致蛋白质过磷酸化，利用大田软海绵酸对PP2A酶活力抑制的这一特性，已经发展和建立了大田软海绵酸的蛋白磷酸酶活力抑制法，然而，非固定化的PP2A酶稳定性不高，且不能实现在线、实时快速检测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种准确率高、实时快速的用于检测大田软海绵酸的基于磁性纳米粒子修饰的酶传感器。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种上述基于磁性纳米粒子修饰的酶传感器的制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于检测大田软海绵酸的基于磁性纳米粒子修饰的酶传感器，包括绝缘性基体、形成在该基体上的含有工作电极、参比电极和对电极的电极系统，其特征在于，所述工作电极上固定有生物酶层，该生物酶层包括磁性纳米粒子修饰的蛋白磷酸酶2A（PP2A）以及电子传递体，所述磁性纳米粒子的直径为250nm～350nm。

磁性纳米粒子可通过多种方式修饰PP2A酶，作为优选，所述磁性纳米粒子为镍修饰磁性纳米粒子，而所述PP2A酶蛋白质链氨基末端修饰有能与所述镍修饰磁性纳米粒子共轭链接的hexa-His。

所述电子传递体为对硝基苯磷酸二钠盐，对硝基苯磷酸二钠盐在PP2A作用下产生对硝基苯和磷酸盐离子，对硝基苯磷酸二钠盐的去磷酸化反应可以电化学信号记录。

作为优选，所述参比电极为Ag/AgCl电极，对电极为石墨电极，Ag/AgCl电极是重现性和稳定性最好的参比电极之一，对电极在三电极系统中仅起到与工作电极形成回路，以使电极系统中电流通过的左右，因此选择较稳定的石墨作为对电极。

上述用于检测大田软海绵酸的基于磁性纳米粒子修饰的酶传感器的制备方法包括以下步骤：首先将镍修饰的磁性纳米粒子与所述PP2A酶偶联吸附连接形成磁性纳米粒子修饰的PP2A酶，然后将该磁性纳米粒子修饰的PP2A酶通过光交联法或琼脂糖包埋法固定在所述工作电极上。