[发明专利]一种用于两种霉菌毒素同时检测的适配体传感器制备方法

说明书

本发明提供了一种用于两种霉菌毒素同时检测的适配体传感器制备方法，涉及材料学、光分析化学、纳米生物传感等技术领域。本发明是基于核酸适配体和目标物(OTA和AFB1)的特异性识别作用并借助荧光光度计来实现信号输出，该方法有特异性高、稳定性强、对周围环境要求不高等特点。本发明运用的磁性纳米微球和二氧化硅纳米球具有较大的比表面积和良好的生物相容性，能够负载更多的信号分子，可以有效提高检测的灵敏度；以同一激发波长下不同发射波长的gQDs和rQDs作为荧光信标构建了磁控荧光适配体传感器，实现了对OTA和AFB1的同时检测。

技术领域

本发明涉及一种磁控荧光检测的适配体传感器的构建方法，特点在于能够实现对赭曲霉毒素A(Ochratoxin A，OTA)和黄曲霉毒素B1(Aflatoxin B1,AFB1)的同时检测，灵敏度高，重现性好，具有较宽的检测范围；涉及材料学、光分析化学、纳米生物传感等技术领域。

背景技术

霉菌毒素主要是指霉菌在其所污染的食品中产生的有毒代谢产物，其中黄曲霉毒素和赭曲霉毒素是谷物及其制品中最常见的霉菌毒素。黄曲霉毒素是由黄曲霉和寄生曲霉产生的一类次级代谢产物，在天然污染的食品中以黄曲霉毒素B1(AFB1)最多见，而且其致癌性也最强，毒性最大。AFB1已经被世界卫生组织(WHO)和国际癌症研究机构(IARC)列为Ⅰ类致癌物，与人类肝癌的发生有密切关系。赭曲霉毒素是由赭曲霉和纯绿青霉产生的一类结构类似的化合物，其中毒性最大、分布最广、产毒量最高、对农产品的污染最重、与人类健康关系最密切的是赭曲霉毒素A(OTA)。尽管现代农业技术和食品加工工艺较为先进，却还是难以避免在作物的生长、储存以及加工中霉菌的滋生，并且这些霉菌毒素也可能会由于畜禽食用含有霉菌毒素的食物而进入到其蛋和乳中，进而进入到人类食物链中。因此，构建灵敏的检测方法对两种及以上霉菌毒素进行同时检测，具有十分重要的意义。

纳米材料作为一种最具有广泛应用前景的材料，其潜在的重要性毋庸置疑，由于其独特的表面效应，体积效应以及量子尺寸效应，使得材料的性能产生惊人的变化。纳米材料较大的比表面积可以增加信号分子负载量，有效地提高检测灵敏度；除此之外，有些纳米材料还可以提高传感界面的导电性、电催化活性、化学亲和性等，使得生物传感器具有更优异的稳定性和重现性。在纳米材料中，金纳米粒子，二氧化硅纳米粒子，铁氧化物纳米材料，碳纳米管、石墨烯等纳米材料均被用作优良的载体负载信号分子，用于高灵敏检测蛋白质、DNA和生物小分子等。量子点(QDs)是近几年发展起来的一种新型纳米材料，由Ⅱ-Ⅵ族或Ⅲ-Ⅴ族元素组成的一种准零维的纳米颗粒。量子点凭借其独特的光谱特征和光化学稳定性等特点，在电磁学、光学、催化和生物传感领域具有极大的应用前景。借助纳米材料独特的性能来构建生物传感器用于霉菌毒素的检测，可以显著增强检测方法的灵敏度。

核酸适配体(aptamer)是一段单链寡核苷酸序列，对靶标具有高亲和性和特异性。作为一种新型识别元件，核酸适配体不仅具有类似抗体的特性，而且具有抗体没有的优势，比如合成简单，化学性质稳定，重现性好，易于储存和运输，方便再生。此外，核酸适配体可利用官能团，荧光团，生物素和酶等进行功能化，简化检测步骤，使得传感平台的构建更加灵活。目前，相关研究人员已设计了多种适配体传感体系，分别利用电化学、化学发光、荧光和比色等研究手段，实现了对OTA、伏马菌毒素B1、黄曲霉毒素M1和黄曲霉毒素B1等典型霉菌毒素的分析检测。然而，能够实现同时检测两种甚至多种霉菌毒素的方法却鲜有报道。鉴于霉菌毒素对农产品的污染并不是单一存在的，一旦温度湿度合适，多种霉菌毒素便会同时滋生，进而产生毒性叠加效应，严重危害人类的身体健康。因此，简化检测步骤，提高检测灵敏度，建立多种毒素同时检测的方法是霉菌毒素检测的发展方向。与单组分霉菌毒素检测相比，同时检测技术具有明显的优势，如：缩短分析时间，减少样本需求量，大幅降低检测成本，提高了食品安全监控的效率。

发明内容

本发明旨在发明一种工艺简单、检测时间短、低成本的可用于两种霉菌毒素同时检测的磁控荧光适配体传感器。所构建的新型传感器，可以有效解决现有检测方法检测程序复杂、成本高、耗时过长、重现性较差、灵敏度较低等难题。