一种电化学免疫传感器及其制备与应用制造技术

技术编号:10759079 阅读:109 留言:0更新日期:2014-12-11 14:21
本发明专利技术提供了一种检测赭曲霉毒素A的电化学免疫传感器,包括工作电极、参比电极和对电极,所述工作电极为先在基底电极表面修饰羧基化单壁碳纳米管/壳聚糖复合材料,而后固定赭曲霉毒素A-牛血清白蛋白偶联物所得。应用本发明专利技术的传感器对赭曲霉毒素A进行检测,赭曲霉毒素A的浓度在0.01-100ng/ml范围内呈线性关系,线性方程式为Y=6.3155E-6-2.89458E-6X,相关系数为0.99984,最低检测限为0.004ng/ml。与现有技术比较,所述传感器灵敏度高、特异性好、成本低、操作简便,检测周期短,适用于实际样品的测定等,有望成为具有实际应用价值的传感器。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种检测赭曲霉毒素A的电化学免疫传感器,包括工作电极、参比电极和对电极,所述工作电极为先在基底电极表面修饰羧基化单壁碳纳米管/壳聚糖复合材料,而后固定赭曲霉毒素A-牛血清白蛋白偶联物所得。应用本专利技术的传感器对赭曲霉毒素A进行检测,赭曲霉毒素A的浓度在0.01-100ng/ml范围内呈线性关系,线性方程式为Y=6.3155E-6-2.89458E-6X,相关系数为0.99984,最低检测限为0.004ng/ml。与现有技术比较,所述传感器灵敏度高、特异性好、成本低、操作简便,检测周期短,适用于实际样品的测定等,有望成为具有实际应用价值的传感器。【专利说明】一种电化学免疫传感器及其制备与应用
本专利技术涉及电化学领域,尤其涉及一种电化学免疫传感器及其制备与应用。
技术介绍
赭曲霉毒素是由曲霉菌属和青霉菌属几种菌产生的次生代谢产物,具有致畸、致癌、致突变、免疫学毒性等,国际癌症研究机构(IARC)将赭曲霉毒素定为2B类致癌物,分为赭曲霉素A、B、C等结构类似的化合物,其中以赭曲霉毒素A(OTA)毒性最大。OTA产生菌广泛分布于自然界,粮谷类、葡萄及葡萄酒、中草药、豆制品、啤酒、茶叶等多种农作物和食品均可被OTA污染。近年来关于赭曲霉毒素的危害已引起世界各国的极大关注,许多国家对其制定了最闻允许量。 高效液相色谱在最近的OTA国际标准体系中已经处于绝对的主导地位,作为定量的检测方法,在国内外实验室和检测机构得到普遍的使用。采用高效液相色谱法,或者质谱联用法对OTA进行检测,虽然具有结果准确、回收率高、精密度良好、重现性好等优点,但是成本高、操作过程复杂、时间长,无法满足现场检测的需要。 基于免疫学原理的酶联免疫法检测OTA具有简便、快速、灵敏等特点,为快速大规模筛检提供了极大的帮助。但由于该类方法在检测复杂基质样品时,检测结果假阳性多。因此阳性样品应该用仪器法进行复测。 电化学免疫传感器是将免疫技术和电化学检测技术相结合的一种新分析方法,利用信号转换器(电化学工作站)把分子识别器(探针)与被测对象发生的物理或化学变化转变成电信号。该技术具有快速、灵敏、选择性高、操作简便等特点,因此应用电化学免疫传感器检测样品中OTA具有非常重要的意义。 电化学免疫传感器自建立以来,主要应用于重大疾病标志物的检测。近年来,该技术逐步被应用于食品中真菌毒素的检测,但相对文献较少,尤其针对食品中OTA的电化学生物传感器检测技术的研究与应用尚不成熟。 为了弥补现有技术OTA检测的不足,旨在建立一种新型电化学免疫传感器用于OTA的快速、灵敏检测。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点,本专利技术的第一方面提供一种检测赭曲霉毒素A (OTA)的电化学免疫传感器,包括工作电极、参比电极和对电极,所述工作电极为先在基底电极表面修饰羧基化单壁碳纳米管/壳聚糖复合材料(SWNTs-COOH/CS),而后固定赭曲霉毒素A-牛血清白蛋白偶联物(OTA-BSA)所得。 优选地,所述基底电极选自玻碳电极。 优选地,所述羧基化单壁碳纳米管/壳聚糖复合材料(SWNTs-COOH/CS)为将羧基化单壁碳纳米管(SWNTs-COOH)分散于壳聚糖(CS)中制得。 优选地,所述羧基化单壁碳纳米管/壳聚糖复合材料(SWNTs-COOH/CS)中,羧基化单壁碳纳米管与壳聚糖的质量比为1:1?12:1 ;更优选为1:1。 优选地,每个所述工作电极上,羧基化单壁碳纳米管/壳聚糖复合材料(SWNTs-COOH/CS)中羧基化单壁碳纳米管的质量为I?12ug,更优选为2ug。 优选地,所述工作电极上,羧基化单壁碳纳米管/壳聚糖复合材料(SWNTs-COOH/CS)中羧基化单壁碳纳米管与赭曲霉毒素A-牛血清清蛋白偶联物(OTA-BSA)的质量比为 6.67:1?2400:1,更优选为6.67:1?80:1,最优选为40:1。进一步地,所述电化学免疫传感器中的参比电极和对电极与工作电极构成三电极系统。 优选地,所述参比电极选自饱和甘汞电极或银氯化银电极(Ag/AgCl)之任意一种;更优选地,所述参比电极为银/氯化银(Ag/AgCl)电极。 优选地,所述对电极为钼丝电极。 本专利技术第二方面提供了前述电化学免疫传感器中的工作电极的制备方法,所述方法为先在基底电极表面修饰羧基化单壁碳纳米管/壳聚糖复合材料(SWNTs-COOH/CS),而后再固定赭曲霉毒素A-牛血清清蛋白偶联物(OTA-BSA)。 优选地,所述工作电极按照以下步骤制备: I)制备羧基化单壁碳纳米管/壳聚糖复合材料(SWNTs-COOH/CS): 将壳聚糖溶解于醋酸溶液中,制备壳聚糖溶液;将羧基化单壁碳纳米管(SWNTs-COOH)溶解于所得壳聚糖溶液中,得SWNTs-COOH/CS复合材料混悬液; 2)工作电极的修饰及功能化: (I)基底电极表面处理:将基底电极表面进行抛光处理,使其表面光洁; (2)修饰单壁碳纳米管/壳聚糖纳米复合材料(SWNTs-C00H/CS):将步骤I)中制备的SWNTs-COOH/CS混悬液滴涂到步骤(I)中处理好的基底电极表面,晾干成膜,得到羧基化单壁碳纳米管/壳聚糖复合材料修饰电极(SWNTs-COOH/CS/GCE); (3)采用活化液活化所得SWNTs-COOH/CS/GCE中SWNTs-COOH上的羧基基团; (4)固定赭曲霉毒素A-牛血清清蛋白偶联物(OTA-BSA):在活化后的SWNTs-COOH/CS/GCE 上加 0TA-BSA,孵育,形成 0TA-BSA-SWNTs-C00H/CS/GCE,BSA 封闭非特异性吸附位点,即得工作电极。 优选地,步骤I)中,壳聚糖的分子式(C6H11NO4)n,单兀体的分子量为161.2。 优选地,步骤I)中,醋酸溶液的浓度为I %。 优选地,步骤I)中,壳聚糖溶液的浓度为0.5?6mg/mL,更优选为lmg/mL。 优选地,步骤I)中,SWNTs-COOH/CS复合材料混悬液中,羧基化单壁碳纳米管与壳聚糖的质量比为1:1?12:1 ;更优选为1:1。 优选地,步骤I)中,SWNTs-C00H/CS复合材料混悬液中,SffNTs-COOH的终浓度为 0.5 ?6.0mg/ml ;更优选为 1.0mg/ml。 优选地,步骤⑴中,所述基底电极选自玻碳电极。 优选地,步骤(I)中,可采用氧化铝粉对所述基底电极进行抛光处理。 优选地,步骤(2)中所修饰的单壁碳纳米管/壳聚糖纳米复合材料(SWNTs-COOH/CS)中,羧基化单壁碳纳米管与壳聚糖的质量比为1:1?12:1 ;更优选为1:1。 优选地,步骤(2)中,每个工作电极上所修饰的羧基化单壁碳纳米管/壳聚糖复合材料(SWNTs-COOH/CS)中羧基化单壁碳纳米管的质量为I?12ug,更优选为2ug。 优选地,步骤(3)中,所述活化液为为EDC和NHS的混合液EDC/NHS。更优选地,EDC/NHS中EDC的浓度为10mg/ml,NHS的浓度为4mg/ml,EDC与NHS的质量比为5mM:2mM。 优选地,步骤(4)中,赭曲霉毒素A-牛血清清蛋白偶联物(OTA-本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种检测赭曲霉毒素A的电化学免疫传感器,包括工作电极、参比电极和对电极,所述工作电极为先在基底电极表面修饰羧基化单壁碳纳米管/壳聚糖复合材料,而后固定赭曲霉毒素A‑牛血清白蛋白偶联物所得。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:邱景富李朝睿张弦
申请(专利权)人:重庆医科大学
类型:发明
国别省市:重庆;85

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