一种三荧光发射分子印迹传感器及其制备和应用制造技术

技术编号:20911853 阅读:33 留言:0更新日期:2019-04-20 08:49
本发明专利技术属于分析化学以及快速检测领域,具体涉及一种基于后印迹混合法的红‑绿‑蓝三荧光发射分子印迹传感器及其制备和在精确可视化检测牛血红蛋白中的应用。传感器为通过后印迹混合法将红色荧光牛血红蛋白印迹微球、绿色荧光牛血红蛋白印迹微球和蓝色荧光牛血红蛋白印迹微球混合,即获得红‑绿‑蓝三荧光发射分子印迹传感器。本发明专利技术方法制备得到的传感器能够高灵敏、高选择、自校正地检测牛血红蛋白,且提供的荧光颜色变化范围较传统双荧光发射分子印迹传感器更宽、更丰富,可对目标物进行更精确的可视化检测。

A Trifluorescent Emission Molecular Imprinting Sensor and Its Preparation and Application

The invention belongs to the field of analytical chemistry and rapid detection, in particular to a red green blue fluorescent emission molecular imprinting sensor based on post-imprinting mixing method and its preparation and application in accurate visual detection of bovine hemoglobin. The sensor mixes red fluorescent bovine hemoglobin imprinted microspheres, green fluorescent bovine hemoglobin imprinted microspheres and blue fluorescent bovine hemoglobin imprinted microspheres by post-imprinting mixing method to obtain red green blue fluorescent emission molecular imprinting sensor. The sensor prepared by the method of the invention can detect bovine hemoglobin with high sensitivity, high selectivity and self-correction, and provides a broader and richer range of fluorescence color variation than the traditional double fluorescence emission molecular imprinting sensor, and can carry out more accurate visual detection of the target.

【技术实现步骤摘要】
一种三荧光发射分子印迹传感器及其制备和应用
本专利技术属于分析化学以及快速检测领域,具体涉及一种基于后印迹混合法的红-绿-蓝三荧光发射分子印迹传感器及其制备和在精确可视化检测牛血红蛋白中的应用。
技术介绍
现如今,快速可视化检测在环境检测、食品安全、临床诊断等领域都发挥着重要作用。对大量待测样品的快速可视化检测,结合对可疑样品的大型仪器(如高效液相色谱)精确检测往往构成一个完整的检测流程,既节约检测的金钱和时间花费又保证检测结果的可靠性。因此,往往要求快速可视化检测方法具有高灵敏性与高选择性。比率荧光检测方法具有高灵敏性的优势,有利于痕量物质浓度的检测;具有自校正功能,可避免受到各种目标物不相关的因素干扰而导致数据失真,例如背景荧光、仪器波动等;同时可随目标物浓度不同展现不同荧光颜色,提供可视化检测结果。分子印迹技术可用于制备具有高选择性识别位点的分子印迹聚合物,分子印迹聚合物的物理、化学稳定性以及价格廉价性远远优于抗体类同样具有特异性识别功能的物质。随着比率荧光检测方法以及分子印迹技术近年来的快速发展,更期望制备比率荧光分子印迹传感器,结合二者的高灵敏性、自校正功能、荧光演变功能、以及高选择性,将其应用于复杂基质中蛋白质的快速可视化检测。目前,比率荧光分子印迹传感器中主要存在两点不足:(1)传统比率荧光分子印迹传感器只具有两个发射峰,检测目标物时提供的荧光颜色变化范围狭窄,不能够精确可视化检测目标物的含量;(2)比率荧光分子印迹传感器制备往往需要对不同发射峰的荧光强度进行优化,选择合适的发射峰强度比值,以达到最优的可视化检测效果,但传统比率荧光分子印迹传感器的发射峰强度比值优化过程复杂且繁琐。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术目的在于提供一种基于后印迹混合法的红-绿-蓝三荧光发射分子印迹传感器及其制备和在精确可视化检测牛血红蛋白中的应用。为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案为:一种三荧光发射分子印迹传感器,传感器为通过后印迹混合法将红色荧光牛血红蛋白印迹微球、绿色荧光牛血红蛋白印迹微球和蓝色荧光牛血红蛋白印迹微球混合,即获得红-绿-蓝三荧光发射分子印迹传感器。所述传感器为将通过溶胶-凝胶聚合法分别合成的红色、绿色和蓝色荧光牛血红蛋白印迹微球由后印迹混合法混合于pH为中性的缓冲液中;其中,按体积百分比计,红色荧光牛血红蛋白印迹微球4-6%、绿色荧光牛血红蛋白印迹微球10-12%、蓝色荧光牛血红蛋白印迹微球5-7%,余量为缓冲液;所述获得微球可混合后再加入于缓冲液中,或,依次加入至缓冲液中。所述荧光牛血红蛋白印迹微球为通过溶胶-凝胶聚合法在二氧化硅纳米粒子表面进行牛血红蛋白印迹,印迹层内分别包埋不同荧光物质,洗脱牛血红蛋白后的空穴为识别位点,即分别得到具有核壳结构的荧光牛血红蛋白印迹微球;其中,红色印迹微球包埋红色荧光碲化镉/硫化锌(CdTe/ZnS)量子点、绿色印迹微球包埋绿色荧光碲化镉(CdTe)量子点、蓝色印迹微球包埋蓝色荧光7-羟基香豆素。一种三荧光发射分子印迹传感器的制备方法,向pH为中性的缓冲液中加入红色、绿色、蓝色荧光牛血红蛋白印迹微球,混匀,得到红-绿-蓝三荧光发射分子印迹传感器。通过溶胶-凝胶聚合法分别合成红色、绿色和蓝色荧光牛血红蛋白印迹微球,而后将所得微球由后印迹混合法混合于pH为中性的缓冲液中;其中,按体积百分比计,红色荧光牛血红蛋白印迹微球4-6%、绿色荧光牛血红蛋白印迹微球10-12%、蓝色荧光牛血红蛋白印迹微球5-7%,余量为缓冲液。所述荧光牛血红蛋白印迹微球为通过溶胶-凝胶聚合法在二氧化硅纳米粒子表面进行牛血红蛋白印迹,印迹层内分别包埋不同荧光物质,洗脱牛血红蛋白后的空穴为识别位点,即分别得到具有核壳结构的荧光牛血红蛋白印迹微球,而后将上述获得微球分别分散于所述pH为中性的缓冲液中;其中,红色印迹微球包埋CdTe/ZnS量子点、绿色印迹微球包埋CdTe量子点、蓝色印迹微球包埋7-羟基香豆素。进一步地,所述荧光牛血红蛋白印迹微球为向含有二氧化硅微球的pH为中性的缓冲液中加入牛血红蛋白和3-氨基丙基三乙氧基硅烷,搅拌1-2小时后,再分别加入不同荧光物质,混匀后继续加入正硅酸乙酯和氨水在黑暗环境下进行溶胶-凝胶聚合反应10-12小时,反应后将产物用离心法沉淀,弃上清液,洗涤沉淀,得到具有核壳结构的荧光牛血红蛋白印迹微球,而后再将微球重新分散在pH为中性的缓冲液中。进一步地,所述溶胶凝胶聚合反应体系总体积控制在18-22mL;其中,二氧化硅、牛血红蛋白、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、红色荧光CdTe/ZnS量子点、绿色荧光CdTe量子点、蓝色荧光7-羟基香豆素、正硅酸乙酯和氨水用量分别为8-12mg,8-12mg,20-40μL,10-15mL,2-5mL,15-25mg,40-70μL和40-70μL。所述pH为中性的缓冲液为磷酸缓冲液(0.01M,pH7.0)。一种三荧光发射分子印迹传感器的应用,所述传感器在定量/可视化定性检测牛血红蛋白中的应用。所述传感器于待测液中,传感器内的红色荧光CdTe/ZnS量子点、绿色荧光CdTe量子点和蓝色荧光7-羟基香豆素都作为荧光响应信号,其荧光强度随目标物浓度增加而分别降低、降低和增强,通过三处发射峰强度不同程度的变化,产生红-绿-蓝范围内的丰富的荧光颜色变化实现对待检测液中牛血红蛋白的可视化检测。而后通过荧光分光光度计测定溶液的荧光光谱,读取三个发射峰峰强,计算三个峰强比值的变化与牛血红蛋白浓度存在的计量关系,进而进行牛血红蛋白的定量检测;检测原理:本专利技术传感器可视化检测牛血红蛋白的机理在于,通过光致激发电子转移猝灭红色和绿色荧光;而通过改变7-羟基香豆素的水环境使其荧光强度增强。所采用的红-绿-蓝三荧光发射分子印迹传感器,能够通过三处发射峰强度不同程度的变化,产生红-绿-蓝范围内的荧光颜色变化,实现对待检测液中牛血红蛋白的精确可视化检测。本专利技术的有益效果为:本专利技术三荧光发射分子印迹传感器可在同一波长激发下发射三个不同波长的荧光,与目标物作用后三发射峰发生不同的变化,或荧光增强或荧光猝灭,通过测量三个不同发射波长处的荧光强度,以其比值为信号参量可测定目标物的含量。同时,通过三处发射峰不同的变化,能够产生丰富的荧光颜色变化,进而拓宽分子印迹技术在快速可视化检测蛋白质中的应用;具体为:1)本专利技术首次将三种荧光(红、绿、蓝)运用于分子印迹传感器中,其中红色、绿色荧光随牛血红蛋白浓度增强而荧光强度降低,蓝色荧光反而增强,进而提供丰富的荧光颜色变化以及更高的灵敏度和更大的印迹因子,进而将获得的传感器用于牛血红蛋白的精确可视化检测;2)本专利技术通过后印迹混合法,首先合成三种不同荧光发射的牛血红蛋白印迹微球,然后按照适合比例混匀,简化了三种荧光峰发射强度比例的优化过程,避免多次合成分子印迹聚合物,大大缩短了实验周期,减少了实验花费;3)本专利技术不同荧光发射的牛血红蛋白印迹微球的制备通过溶胶-凝胶法在缓冲溶液中表面印迹制备红-绿-蓝三荧光发射分子印迹传感器,在温和条件下对蛋白质进行过夜反应即可得到产物,进而得到具有结构预定性、识别选择性以及广谱实用性的分子印迹传感器;4)本专利技术传感器通过印迹位点对牛血红蛋白的特异性识别可以高选择性地识别、重结合牛本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种三荧光发射分子印迹传感器,其特征在于:传感器为通过后印迹混合法将红色荧光牛血红蛋白印迹微球、绿色荧光牛血红蛋白印迹微球和蓝色荧光牛血红蛋白印迹微球混合,即获得红‑绿‑蓝三荧光发射分子印迹传感器。

【技术特征摘要】
1.一种三荧光发射分子印迹传感器,其特征在于:传感器为通过后印迹混合法将红色荧光牛血红蛋白印迹微球、绿色荧光牛血红蛋白印迹微球和蓝色荧光牛血红蛋白印迹微球混合,即获得红-绿-蓝三荧光发射分子印迹传感器。2.按权利要求1所述的三荧光发射分子印迹传感器,其特征在于:所述传感器为将通过溶胶-凝胶聚合法分别合成的红色、绿色和蓝色荧光牛血红蛋白印迹微球由后印迹混合法混合于pH为中性的缓冲液中;其中,按体积百分比计,红色荧光牛血红蛋白印迹微球4-6%、绿色荧光牛血红蛋白印迹微球10-12%、蓝色荧光牛血红蛋白印迹微球5-7%,余量为缓冲液。3.按权利要求1或2所述的三荧光发射分子印迹传感器,其特征在于:所述荧光牛血红蛋白印迹微球为通过溶胶-凝胶聚合法在二氧化硅纳米粒子表面进行牛血红蛋白印迹,印迹层内分别包埋不同荧光物质,洗脱牛血红蛋白后的空穴为识别位点,即分别得到具有核壳结构的荧光牛血红蛋白印迹微球;其中,红色印迹微球包埋CdTe/ZnS量子点、绿色印迹微球包埋CdTe量子点、蓝色印迹微球包埋7-羟基香豆素。4.一种权利要求1所述的三荧光发射分子印迹传感器的制备方法,其特征在于:向pH为中性的缓冲液中加入红色、绿色、蓝色荧光牛血红蛋白印迹微球,混匀,得到红-绿-蓝三荧光发射分子印迹传感器。5.按权利要求4所述的三荧光发射分子印迹传感器的制备方法,其特征在于:通过溶胶-凝胶聚合法分别合成红色、绿色和蓝色荧光牛血红蛋白印迹微球,而后将所得微球由后印迹混合法混合于pH...

【专利技术属性】
技术研发人员:李金花杨倩陈令新于祖海
申请(专利权)人:中国科学院烟台海岸带研究所
类型:发明
国别省市:山东,37

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