[发明专利]一种基于肽传感器的玉米赤霉烯酮的无毒光电化学竞争免疫分析方法

说明书

本发明公开一种基于肽传感器的玉米赤霉烯酮的无毒光电化学竞争免疫分析方法。该传感界面的构筑方法是以碳纳米角、巯基乙胺功能化的金锥以及聚甘氨酸作为基底，并进而固定化玉米赤霉烯酮抗体(Ab)；以酪胺功能化的纳米金红石型TiO₂介观晶体用于固定化特定序列的肽链作为光电探针；由于肽链(peptide)具有模拟玉米赤霉烯酮的作用，玉米赤霉烯酮可与标记的光电探针竞争结合传感界面上固定化的玉米赤霉烯酮抗体。结合到传感界面上的光电探针在辣根过氧化物酶的催化下，能进一步结合酪胺‑金红石型TiO₂介观晶体复合物，进一步放大光电信号。基于该现象可建立起对于玉米赤霉烯酮的无毒光电分析方法。

技术领域

本发明属于新型功能材料与生物传感检测技术领域，具体涉及一种基于肽传感器的玉米赤霉烯酮的无毒光电化学竞争免疫分析方法。

背景技术

光电化学（PEC）检测，是以光作为激发信号，以光电流作为检测信号，通过采用不同形式的能量作为激发信号和检测信号，使激发和检测信号互不干扰，因而背景信号较低，可获得较高的灵敏度。在光电化学传感器的构建过程中，光敏材料的选择对于信号的响应至关重要，目前所用的材料中，TiO₂纳米材料因其独特的光催化活性、无毒性，优异的化学和物理稳定性，使其成为光催化和光电化学传感器的理想材料。TiO₂介观晶体是晶体亚单元有序排列构成的，相比于传统的TiO₂单晶，TiO₂介观晶体具有更加优良的太阳能转换和催化性能，能显著提高PEC性能。然而，TiO₂禁带宽度较大，只能被紫外光激发，因此在可见光区光电转换效率较低。酪胺作为一种易发生氧化的物质，通过自身氧化使电子转移到TiO₂表面，与光生空穴反应，可促进电子的传递，降低电子-空穴对的复合，提高光电流。

真菌毒素是各种真菌物种的二次代谢产物，被真菌毒素污染的农作物，对人体健康和经济带来很大问题。玉米赤霉烯酮(Zearalenone)，又称F-2毒素，是分布最广的真菌毒素之一，它主要来源于玉米赤霉菌的代谢产物。玉米赤霉烯酮是一种耐高温的真菌，其广泛分布于受污染的谷物及农副产品、奶制品中，尤其是玉米及其加工制品中。玉米赤霉烯酮具有生殖发育毒性、免疫毒性及强烈的致畸毒性等，也可对内分泌造成影响，并且可能诱发肿瘤。因此发展一种玉米赤霉烯酮的无毒灵敏检测方法已成为科研工作者们研究的方向。免疫检测分析方法具有良好的灵敏性和特异性，常用于快速定量检测毒素。该方法的核心主要是抗体以及对应的抗原，通过特异性识别位点与检测物质结合。在玉米赤霉烯酮的传统检测方法中，抗原主要是玉米赤霉烯酮的标准溶液，这种抗原由于其毒性会对人体产生危害。目前已有研究者发现肽链可作为新的抗原代替传统抗原，与传统的玉米赤霉烯酮抗原相比，肽链具有无毒性，且易与其他过氧化物酶或蛋白质结合。已有实验组成功合成了能模拟玉米赤霉烯酮的肽链，将标记的肽链与玉米赤霉烯酮标准溶液竞争结合固定在电极表面的抗体，通过信号的变化，实现对玉米赤霉烯酮的灵敏检测。

在本实验中，碳纳米角作为基底材料固定在玻碳电极表面利用其良好的导电性，可使光生电子更好的传递到电极表面，金锥的引入同样使电子更快传递，减少电子-空穴的复合，通过在修饰电极表面聚合甘氨酸，增大了比表面积，可固定更多的抗体。本发明通过一种引入一种能模拟玉米赤霉烯酮的肽链(peptide)，将标记的肽链与不同浓度的玉米赤霉烯酮标准溶液竞争结合固定的抗体，由于TiO₂-ta的光电效应，光电流明显增强，光电流信号与玉米赤霉烯酮浓度在一定范围内呈线性。将反应后的电极与HRP-酪胺混合溶液孵育，测量阻抗，阻抗值与玉米赤霉烯酮的浓度在一定范围内呈线性，通过光电流和阻抗值，可实现玉米赤霉烯酮的高灵敏检测，该传感器的成功构建，为玉米赤霉烯酮的无毒检测提供了平台。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于肽传感器的玉米赤霉烯酮的无毒光电化学竞争免疫分析方法。

为实现发明目的，本发明采用如下技术方案：