[发明专利]一种双信号探针、检测大肠杆菌的试纸条及应用

说明书

本发明公开了一种双信号探针、检测大肠杆菌的试纸条及应用。本发明首次在免疫层析试纸条(ICTS)检测中构建了一种基于亚甲基蓝嵌入的锆基金属‑有机骨架(UIO@MB)作为捕获载体和双信号探针。免标记、有色的UIO@MB可以摆脱传统探针一系列麻烦的标记步骤和固有的缺点实现直接捕获细菌，在检测线上形成可见条带，并且通过引入Al³⁺激发高强度荧光响应，产生绿色荧光带。设计的免标记和双信号ICTS(UIO@MB‑LDICTS)在比色和荧光模式下的检测限均为10³CFU/mL，比传统的基于金纳米颗粒的ICTS灵敏度高100倍。发明的UIO@MB‑LDICTS展示了一种通用设计，为对多种病原体的易感性进行现场分析提供了前瞻性策略。

技术领域

本发明属于生物检测领域，涉及一种双信号探针、检测大肠杆菌的试纸条及应用，具体涉及一种亚甲基蓝嵌入的锆基金属-有机骨架(UIO@MB)捕获待测细菌实现双信号识别的探针，使用了该探针的试纸条，及其用于快速检测大肠杆菌O157:H7的应用。

背景技术

大肠杆菌O157:H7是大肠杆菌的代表菌株，是引起食物感染和食物中毒的最重要食源性致病菌之一。该种病菌常见于受污染的水源或未熟透的食物中，误食进入人类或动物体内会释放一种强烈的毒素，并可能导致严重的水状腹泻、带血腹泻、发烧、腹绞痛及呕吐等症状。大肠杆菌O157:H7是我国大部分食品标准中的检测项目，且要求不得检出。快速、准确、灵敏、简便地检测出大肠杆菌O157:H7，在医疗卫生、食品卫生、动物疫病监测等方面具有重要的意义。迄今为止，已经报道了检测大肠杆菌O157:H7 的几种可行方法，包括仪器分析法，酶联免疫吸附测定，聚合酶链反应和电化学生物传感器。但是，这些方法需要依靠复杂的样本前处理过程和昂贵的检测仪器，难以实现现场快速检测应用。因此，开展有效的大肠杆菌O157:H7即时检测，并加强相关环节的监管，仍是食品安全领域中面临的巨大挑战。

由于免疫层析试纸条具有简单、快速、灵敏、特异性、低成本和用户友好性等特点，成为确保食品安全和公共卫生的最流行策略之一。不幸地是，免疫层析试纸条在食源性致病菌检测中的适用性仍受到许多无法控制的因素阻碍：(1)抗体和信号载体之间需要复杂而严格的交联过程；(2)标记抗体的生物活性在分析过程中容易受到恶劣的化学环境的影响，例如有机溶剂或复杂的样品基质；(3)在复杂的外部条件下，单一信号识别模式不能保证检测结果的灵敏度和准确性。因此，有必要克服这些缺陷，为免疫层析试纸条的应用准备具有无抗体标记和多种信号识别模式的出色替代传感器载体。

发光金属有机骨架(LMOF)是一种通过金属离子(或簇)和多功能有机粘合剂配位合成的新型晶体材料。LMOF强大的吸附富集能力、永久的孔结构、丰富的功能位点和特殊的荧光特性赋予其在细菌中意想不到的应用潜力捕获。值得注意地是，LMOF 经常作为荧光传感器通过荧光增强模式检测各种分析物，而这种方法在免疫层析试纸条上的潜在应用仍然在很大程度上被忽视，值得探索。此外，有机染料作为一种重要的发光材料，可以封装在具有超高孔隙率和可调孔径的LMOF中，有效改善LMOF难以区分的视觉颜色。为了进一步符合细菌吸附和多模式传感的要求，LMOF与染料分子的完美结合有利于为免疫层析试纸条的高灵敏度和准确检测提供高效的免抗体标记和双信号识别载体。

发明内容

针对现有技术中的缺陷和不足，本发明的目的是提供一种双信号探针、检测大肠杆菌的试纸条及应用。该探针具有优异的颜色信号，不仅能够免除抗体标记直接捕获细菌，而且在Al³⁺辅助下产生强烈的荧光响应。实现饮用水和卷心菜样品中大肠杆菌灵敏，精确，快速的监测。

为达到上述技术效果，本发明采取的技术方案为：

一种双信号探针，包括锆基金属-有机骨架及嵌入其内的亚甲基蓝；所述的双信号探针的粒径为184～217nm；锆基金属-有机骨架和亚甲基蓝的质量比为8:1，且亚甲基蓝的吸收容量计算为2.28×10¹⁶molecules/mg锆基金属-有机骨架。

可选的，制备方法包括：