[发明专利]一种基于Janus粒子的电化学免疫传感器及其制备方法和应用

说明书

一种基于Janus粒子的电化学免疫传感器及其制备方法和应用，属于电化学电极材料制备技术及食品毒素检测领域，目的在于提供一种电化学免疫传感器，是以适配体/氨基作为功能化基团制备Janus粒子，并用其修饰玻碳电极表面制得，用于红酒中的赭曲霉毒素A的检测。制得的电化学免疫传感器，具有良好的稳定性和重现性，可检测实际红酒中的赭曲霉毒素A。

技术领域

本发明属于电化学电极材料制备技术及食品毒素检测领域，具体涉及一种基于Janus粒子的电化学免疫传感器及其制备方法和应用。

背景技术

赭曲霉毒素A（ochratoxin，OTA）是曲霉属和青霉属等产毒菌株产生的有毒代谢产物，广泛存在于各种食品、饲料及其他农副产品中，主要危及人和动物肾脏。人们首先在玉米中发现，然后相继从谷物检出。不但污染粮谷类、葡萄酒、啤酒、咖啡、可可和巧克力、中草药、调味料等多种植物产品和食品，而且在动物饲料中的污染也十分严重。污染的饲料被动物进食后导致体内的蓄积，而且不易被代谢降解，因此动物性食品尤其是猪的肾脏、肝脏、血液以及乳和乳制品中常有赭曲霉毒素检出。迄今为止，欧盟很多国家已指定了食品、饲料及猪肾脏中的限量标准。随着人们对食品健康和安全的高度重视，对真菌毒素的研究越来越显得重要和迫切。因此，建立快速、灵敏、便捷的赭曲霉毒素A检测方法对保护人类健康具有重要的作用。

Janus是古罗马神话中具有前后两张脸的神，分别代表过去和将来。1991年P.G.deGennes在诺贝尔获奖致辞中首次用Janus表示同时具有两种不同特性的微粒。这一术语后用来表示具有各向异性的非中心对称的颗粒。Janus粒子的各向异性体不仅直接地现在外观形貌上，如非对称的球形、哑铃形、雪人形、棒状、饼状等，更重要的是在物理化学组成及性能方面的非对称性，体现在Janus粒子不对称区域上的光学性能、正/负电荷、极性/非极性、表面亲/疏水性等的各向异性。Janus粒子独特的结构和性能特色吸引了大批的科研工作者对Janus粒子的合成做出了大量的研究。目前，合成Janus粒子的方法多种多样，如自组装法、半掩蔽法、相分离法等。Janus粒子由于自身的特殊性能在药物载体、电子器件和乳液稳定等方面表现出良好的发展势头，其应用前景日益受到人们的重视。但是迄今为止，将Janus粒子应用在电化学检测方面的研究鲜有报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电化学免疫传感器及其制备方法和应用，该传感器具有高的灵敏度和选择性，电极修饰过程简单，具有良好的稳定性和重现性，该传感器可应用于赭曲霉毒素A的检测。

本发明采用如下技术方案：

一种基于Janus粒子的电化学免疫传感器，是以适配体/氨基作为功能化基团制备Janus粒子，并用其修饰玻碳电极表面制得。

一种基于Janus粒子的电化学免疫传感器的制备方法，包括如下步骤：

第一步，用50-70%的浓硫酸，20-30%的双氧水，按体积比3-4:1配制piranha溶液，将硅片置于该溶液中，在70-90℃下，加热10-20min，清除硅片表面的杂质，取出，用超纯水冲洗干净，备用；

第二步，按体积比为1:1-1.2的比例，将质量分数为1-2%的氨基聚苯乙烯微球水溶液分散在无水乙醇中，将分散后的PS微球超声20-40s；在培养皿中加入超纯水，将超声处理的PS微球缓慢滴加在超纯水的表面，加入5-10微升十二烷基磺酸钠溶液使PS微球排列为紧密单层，用第一步制备的硅片捞出排列为单层的PS微球，干燥后备用；

第三步，用真空热蒸镀仪在第二步制备的单层排列的PS微球的上表面蒸镀20-30nm的金层后，将其迅速浸入1×10^-3-2×10^-3mol/L赭曲霉适配体溶液中，浸泡12h，用超纯水冲洗硅片，除去吸附松散的赭曲霉适配体；用超声波把修饰好的PS微球从硅片上脱离下来使其分散在pH为7的PBS缓冲液中，制备得到Janus粒子溶液，保存备用；