[发明专利]土霉素电化学适体传感器及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种土霉素电化学适体传感器及其制备方法和应用。所述Fe₃O₄@C纳米复合材料包括：多孔碳基质以及至少均匀分布于所述多孔碳基质内的复数个Fe₃O₄纳米颗粒。本发明还了基于所述Fe₃O₄@C纳米复合材料的适体传感器，其制备方法简单，所采用的Fe₃O₄@C纳米复合材料的纳米结构具有低毒性、高稳定性和电化学活性，所采用的适体链和OTC之间存在识别能力的适体传感器具有高灵敏度和选择性，使得所述适体传感器的比表面积高，生物亲和力强，在用于OTC检测时的检测流程简单，检测灵敏度高、检测限低。

技术领域

本发明涉及一种适体传感器，特别涉及一种土霉素电化学适体传感器及其制备方法和应用，属于生物技术领域。

背景技术

现在大量的自然生成的抗生素经常被用于治疗生病的动物、促进动物的生长。其中，土霉素(OTC)作为一种使用频率很高的抗生素，被广泛应用于治疗农业和水产养殖动物的传染性疾病。然而，由于其较低的生物利用度，只有一部分OTC可以在动物身体中代谢吸收，残留的OTC将被排泄并释放到土壤、地表水和地下水中，这导致严重的环境问题和潜在的人类健康风险。因此，为了使人类免受残留药物的危害，世界卫生组织、欧盟和中国农业部规定土霉素在牛奶中的最大残留限量为0.1mg·kg^-1。迄今为止，对残留土霉素的痕量检测吸引了很多人的注意。传统的检测土霉素的方法有液相色谱、电泳、酶联免疫吸附法和高效液相色谱法。即使这些传统的方法可靠、灵敏和稳定，但是它们的应用因为一些缺陷如：昂贵的设施、高成本和样品准备时间长而受到限制。为了满足经济快速发展和食品安全保障的要求，迫切需要制定新的传感策略，为食品安全领域的OTC残留提供简单、灵敏度高、便捷的检测工具。

最近，因为与适配体的靶向结合位点互补的寡核苷酸的顺序可以设计，适体基生物传感器检测小分子靶标(适体传感器)越来越引起关注。与抗体生物传感器相比，适体传感器具有更高的亲和力、合成方法简单、方便标记和更好的稳定性等优点。适体传感器综合了电化学技术的优点和适体传感器的卓越的性能，所以它的发展引起很多人的兴趣。为了寻求更好地固定平台，已经探索不同修饰电极的材料包括碳纳米材料、金属纳米粒子、导电聚合物等等，用于提高装载量以及探针分子的生物活性。

近年来，作为一个新兴的纳米多孔材料，金属有机框架材料(MOFs)由有机配体连接金属节点合成，由于其具有独特的性能，例如高表面积，以及结构和功能的可调性，已经显示出很好的应用前景。而以MOFs为模板制备的相关纳米材料已经广泛应用于超级电容器，电极材料和催化剂。在这些MOFs材料中，Fe基MOFs(Fe-MOFs)表现出卓越的化学稳定性，因为它们的毒性低且含量丰富，最重要的是它们的路易斯强酸性，这使它可以与羧酸盐更好地配位，使骨架更稳定。此外，Fe-MOFs用作电极材料时具有优异的生物相容性和氧化还原活性。然而，在实际应用中Fe-MOFs的导电性差从而导致循环性能差。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种土霉素电化学适体传感器及其制备方法和应用，以克服现有技术的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明提供了一种氧化铁-介孔碳纳米复合材料，包括多孔碳基质以及至少均匀分布于所述多孔碳基质内的复数个Fe₃O₄纳米颗粒。

进一步的，所述多孔碳基质为多孔碳纳米片，并且至少所述多孔碳纳米片内嵌入有复数个Fe₃O₄纳米颗粒；

优选的，所述多孔碳纳米片的表面也分布有Fe₃O₄纳米颗粒；