[发明专利]一种用于检测食品中兽药残留的上转换条形码荧光传感器及其制备方法

说明书

本发明涉及一种用于检测食品中兽药残留的上转换条形码荧光传感器及其制备方法。该上转换条形码荧光传感器包括核壳纳米颗粒单元和竞争配体单元，其中，所述核壳纳米颗粒单元包括：上转换核壳纳米颗粒、包覆于所述上转换核壳纳米颗粒外侧的SiO₂层，以及修饰于SiO₂层上的NH₂‑链霉亲和素‑生物素‑检测目标适配体；所述竞争配体单元包括金纳米粒子，以及3’端与所述金纳米粒子连接的、与所述检测目标适配体配对的cDNA。本发明的检测具有较好的灵敏度和特异性，而且可以通过不同的颜色实现三种目标物的检测。

技术领域

本发明属于食品检测领域，更具体地，涉及一种用于检测食品中兽药 残留的上转换条形码荧光传感器及其制备方法。

背景技术

农兽药残留不仅严重影响人们的身体健康，而且阻碍食品和农产品产 业的健康发展。面临食品污染物不断增多、法规要求更加严格、贸易保护 和市场竞争日益增加的挑战。目前，普遍用于农兽药残留分析检测的方法 有：高效液相色谱法，气相色谱法，液质联用法，气质联用法等。这类方 法具有灵敏度高、特异性好等优点。但是，这些方法所用仪器设备昂贵， 需要专业操作人员。因而不能满足大量样本、现场快速的农兽药残留分析 要求。据不完全统计，食品和环境的污染物高到达到20000多种，面对如 此多的污染物，发展高通量的快速筛查技术具有重要的意义，其可以实现 大量样品的粗筛，快速判明残留种类，对于应对食品安全突发事件、保障 环境与食品安全具有重要意义。

目前在荧光编码高通量检测方面最成功的是Luminex xMAP技术，又 称流式荧光技术，通过调节两种荧光染料的不同配比获得最多可达100种 具有不同特征荧光谱的微球，在一个反应孔内可以同时完成多达100种不 同的检测反应。但是我们在研究过程中发现，由于其主要使用有机荧光染 料的光学条形码，有机荧光团光稳定性差，不适合长时间观察，且其吸收 和发射带较宽。而且荧光染料通常是用高能量紫外(ultraviolet，UV)或者可见光作为激发光，当样品基质复杂时，干扰物有一定的自发荧光，从而 导致检测灵敏度、检测限大大降低。而上转换纳米颗粒因采用近红外连续 激光作为激发源，具有较深的光穿透深度、无背景荧光干扰等显著优势。 因而发展上转化纳米颗粒荧光编码的高通量检测技术具有重要的意义，可 以提高检测方法的灵敏度和检测限，实现对污染物的痕量检测。

发明内容

针对目前已有荧光染料、量子点等荧光编码高通量检测由于样品基质 复杂，自发荧光干扰较大等问题。本发明制备一种具有低背景、长寿命的 上转化纳米条形码，建立基于上转化纳米条形码的高通量检测技术，使其 在基质复杂，大量样品检测时能够实现多种污染物的多元、痕量检测，并 通过免疫技术进一步提高其特异性。该技术也将在环境监测、生物医药、 临床检测等领域具有广阔的应用前景。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种用于检测食品中兽药 残留的上转换条形码荧光传感器，该上转换条形码荧光传感器包括核壳纳 米颗粒单元和竞争配体单元，其中，

所述核壳纳米颗粒单元包括：上转换核壳纳米颗粒、包覆于所述上转 换核壳纳米颗粒外侧的SiO₂层，以及修饰于SiO₂层上的NH₂-链霉亲和素- 生物素-检测目标适配体；

所述竞争配体单元包括金纳米粒子，以及3’端与所述金纳米粒子连接 的、与所述检测目标适配体配对的cDNA。

优选地，所述上转换纳米颗粒为至少一种NaYF4:M，其中M为Yb、 Er、Tm中的至少两种。

进一步优选地，所述上转换纳米颗粒为多种，且颜色各不相同。

基于本发明的体系，所述检测目标可以为17β-雌二醇、双酚A和孕酮 中的至少一种。本发明的方法即可单独检测上述目标中的一种，也可以同 时检测多种。