[发明专利]一种四面体框架核酸SERS探针、传感器及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种四面体框架核酸SERS探针、传感器及其制备方法和应用，该探针包括修饰花菁染料5的单链探针Tetra‑A、单链探针Tetra‑B、Tetra‑C和Tetra‑D；传感器由探针在长程SERS基底上的组装并杂交氨苄西林适配体形成。本发明探针在基底表面分布均匀、取向均一，能够提供高重现性的SERS信号，特异性好；长程基底所具有的长程表面增强拉曼散射特性，克服了因tFNA探针的大尺寸而导致的其在SERS检测中的限制，使得该探针在SERS基底表面仍然能够获得强的拉曼信号。本发明首次将tFNA探针和长程表面增强拉曼基底联合，发展了一种新型的高灵敏度、高选择性及高重复性的氨苄西林检测传感器。

技术领域

本发明属于生物拉曼检测，具体涉及一种四面体框架核酸SERS探针、传感器及其制备方法和应用。

背景技术

氨苄西林，又称氨苄青霉素，是一种β-内酰胺类抗生素，因其对细菌感染的适用性广、活性好、耐受性好、低毒性，低成本和良好临床效果的优势，已广泛用于治疗人类、牲畜、家禽和水产养殖的各种细菌感染。近年来，尽管氨苄西林作为生长调节剂或抗感染药促进了畜牧和饲料加工业的快速发展，但动物和家畜中非法、过量地使用，直接导致抗真菌药物在人类和动物源食品生产过程中的污染和残留，引起的健康和安全问题日益突出。目前对氨苄西林的最大残留量规定一般是10 ng/mL。因此，为了保障人们的健康，建立可靠、快速的氨苄西林检测方法至关重要。

目前存在一些检测氨苄西林的技术，例如高效液相色谱法，电化学分析法，质谱法，毛细管电泳法、微生物法等，这些方法存在一些不足的地方，例如检测仪器价格昂贵，耗时长，操作复杂、误差较大等缺点。虽然已有SERS的方法检测氨苄西林，但是那些方法中线性范围小；检测限高；而且直接检测需要对样品进行预处理；特别是金属纳米粒子增强效果差，且容易发生团聚，造成检测信号的不稳定，无法得到增强效果好、重现性好的拉曼谱图。四面体框架核酸探针（tFNA探针）具有在基底表面分布均匀、取向均一的特征，从而能够提供高重现性的SERS信号，但是tFNA探针的尺寸很大，几乎不用于SERS领域。因为SERS是一个近场效应，热点区域增强场的有效范围是5 nm，若tFNA探针的边长为5.8 nm，高度为8.67nm，超过了5 nm，tFNA探针的SERS信号弱。因此如何利用tFNA探针通过SERS的方法实现氨苄西林的检测是急需解决的问题。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种四面体框架核酸（tFNA）SERS探针，本发明首次将tFNA探针应用于氨苄西林的检测，构建一种基于表面增强拉曼光谱（SERS）检测水体环境中氨苄西林的传感器，并建立一种基于表面增强拉曼光谱（SERS）检测水体环境中氨苄西林的方法，能够快速、高效的检测氨苄西林，而且灵敏度高、重现性好、操作简单、成本低廉。

本发明还提供了所述的四面体框架核酸（tFNA）SERS探针的制备方法和应用。

本发明第三个目的提供含四面体框架核酸（tFNA）SERS探针的传感器及其应用。

技术方案：为了实现上述目的，本发明所述一种四面体框架核酸SERS探针，包括修饰花菁染料5的单链探针Tetra-A、单链探针Tetra-B、单链探针Tetra-C和单链探针Tetra-D，所述单链探针Tetra-A、单链探针Tetra-B、单链探针Tetra-C和单链探针Tetra-D的序列分别如SEQ ID NO.1-4所示。