本发明专利技术公开了一种基于上转换纳米材料对于环境激素中BPA的电致化学发光检测方法，属于分析化学领域。其基本原理是利用标记上转换材料的互补链通过杂交方式与电极上的双酚A适配体捕获探针连接。然后电极在靶物质双酚A溶液中孵育，双酚A适配体捕获探针会将靶物质双酚A包裹在其三维空间结构中，同时标记有上转换材料的互补链会被竞争掉，因此电致化学发光信号值会降低，我们利用这种信号值的变化实现对双酚A的定量检测。本发明专利技术将上转换材料与适配体结合应用在电致化学发光领域，也为双酚A的检测提供了一种新的方法，同时兼具特异性强、灵敏度高、检测快速等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术主要基于上转换纳米材料利用适配体传感器对双酚A进行电致化学发光 检测，属于分析化学领域。特点在于上转换材料在电化学发光检测中的应用，以及为双酚A 的超灵敏检测提供一种新方法。
技术介绍
纳米材料具有很多优良的特性，如小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应以及宏 观量子隧道和介电限域效应等，使其在很多领域得到发展和改良。镧系元素掺杂的上转换 纳米材料也因其良好的光学特性和电学性质而成为研究热点，被广泛应用于各种生物分析 检测中。 适配体（Aptamer)，为一种特异性DNA或是RNA链，由指数富集配基的系统进化技 术（SELEX)从人工合成的寡核苷酸文库中筛选获得的，能与DNA、RNA、蛋白质以及其它小分 子物质发生高特异性结合。适配体的识别功能与抗体相似，但与抗体相比，具有更多的优 点：（1)可在体外筛选，（2)靶目标分子范围广，无论是小分子，还是大分子，甚至是生物体 等都可以筛选得到它们的适配体；（3)分子量小、结构简单、生物化学稳定性好易于长期保 存；(4)具有变性和复性的可逆性；(5)容易对其修饰和改造，且不影响它的生物活性；(6) 具有高特异性、高识别能力。因此适配体常被制成各种适配体传感器。 电致化学发光，也称电化学发光（ECL)是将电化学手段与化学发光方法相结合的 一种技术，它是指通过电极对含有化学发光物质的体系施加一定的电压或通过一定的电 流，化学发光物质发生电子转移形成激发态分子，它们之间或它们与体系中其它外加共存 物质之间发生化学反应而产生化学发光，或者化学发光物质的激发态分子直接在电极上发 生氧化还原反应而产生的一种光辐射的现象。是指发光物质在电极表面经由电化学和化学 反应后，形成高能的激发态，再经弛豫而产生光的过程。由于发光过程是由电化学反应激发 产生，由所施加的光电倍增管电压控制，无需外界激发光源，所以具有可控性，低信号背景 和高灵敏度的特点。因此ECL方法将电化学分析与化学发光检测相结合，广泛用于临床检 验分析及环境毒素，农药残留、病毒、免疫等科学试验的分析检测中，并逐渐发展成为分析 化学的一个重要的分支。 双酚A(BisphenolA，BPA)学名2, 2-二（4-羟基苯基）丙烷，主要用于制备环氧 树脂（约占65% )、聚碳酸酯、聚酯树脂。BPA的钾盐或钠盐是生产聚砜的原料，少量用作橡 胶防老剂，BPA还可用作聚氯乙烯稳定剂、塑料抗氧剂、紫外吸收剂、农用杀虫剂，甚至是油 漆、油墨的抗氧化剂和增塑剂。BPA是工业上合成聚碳酸酯、环氧树脂、聚砜树脂、聚苯醚树 月旨、不饱和聚酯树脂等多种高分子材料的有机化工原料，用它加工制成食品袋、饮料罐、塑 料及牙齿填充物等。从含有双酚A产品中能滤出BPA，老化的塑料等聚合物中BPA的滤出率 增加了将近1000倍，这大大提高了有机生物体暴露在BPA的水平。大量的体外研究表明： BPA具有破坏甲状腺激素作用的潜在能力，引起人类前列腺癌细胞的扩散，还能在低剂量时 阻止睾丸激素的合成。人类长期接触BPA或其他人工雌性激素，会降低男子的精子数和提 高女子乳腺癌的可能性，接触的越多，生殖系统畸变的可能性就越大。因此对ΒΡΑ的检测就 显得越加重要。本专利技术首次将上转换纳米材料与适配体结合应用于双酚Α的电致化学发光 检测。
技术实现思路
本专利技术目的在于将上转换纳米材料与双酚A适配体结合应用于电致化学发光对 双酚A进行快速、准确的定量检测，特别涉及上转换材料与适配体结合在电致化学发光检 测中的应用。 为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案： (1)油溶性上转换纳米材料的制备：将0. 3gNaOH，1. 5mL去离子水，5mL油 酸和10mL乙醇加入烧杯内，快速搅拌混合。准确量取0. 6mLMnCl2 (0. 5mol/L)，lmL Y(N03)3 · 6Η20(0· 5mol/L)，0· 9mLYb(N03)3 · 5H20 和 0·lmLEr(N03)3 · 5Η20(0· 2mol/L)逐滴 加入到上述均匀溶液中，剧烈搅拌混合。随后，称取0. 168gNaF(4mmol/L)用4mL去离子水 溶解，逐滴加入到混合溶液中，保持剧烈搅拌15min，将白色胶状溶液转移到100mL带聚四 氟乙烯内衬的反应釜中，200°C反应8h。反应结束后，取出反应釜让其在空气中自然冷却至 室温，弃上清溶液获得底部沉淀，用乙醇清洗三遍以除去油酸，油酸钠和其他反应试剂。最 后，在70°C下烘12h得到油相的Mn2+掺杂NaYF4:Yb，Er上转换纳米颗粒粉末。 (2)水溶性上转换纳米材料的制备：取30mg步骤⑴中制备的材料溶解于4mL氯 仿中，随后逐滴加入到8mL含有200mg聚丙烯酸（PAA)的水溶液中，常温下搅拌24h。最后， 经反复离心和超纯水清洗得到易溶于水由PAA包被的Mn2+掺杂NaYF4:Yb，Er上转换纳米颗 粒。 (3)合成巯基化双酚A适配体和互补链：适配体序列为5'-SH-CCGGTGGGT GGTCAGGTGGGATAGCGTTCCGCGTATGGCCCAGCGCATCACGGGTTCGCACCA- 3'，互补链序列为 5'-biotin-CCCACCTGACCACCC-3' 。 ⑷互补链标记上转换材料：取5mg步骤⑵中制备的材料溶解于5mL PBS(10mM，pH8. 0)缓冲液中，然后加入 0. 4mLEDC(2mg/mL)和 0. 2mLNHS(2mg/mL)溶 液，37°C，摇床震荡2h，随后进行离心、沉淀、清洗三次。再将所得材料重新溶解于5mL PBS(10mM，pH8.0)缓冲液中，然后加入200yL亲和素（5.0mg/mL)溶液，37°C，摇床震荡 2h，随后进行离心、沉淀、清洗三次。所得亲和素化的材料与生物素化的双酚A适配体互补 链混合，37°C，摇床震荡2h，随后进行离心、沉淀、清洗三次得到最终标记材料。 (5)裸玻碳电极的抛光与清洗：裸电极依次用粒径为1. 0μπι、0. 3μπι、0. 05μπι的 氧化铝粉末在麂皮上各打磨8min，每次换不同粒径粉末之前都需将电极和麂皮上的残余粉 浆冲洗干净。打磨完毕后分别用超纯水、无水乙醇、超纯水对电极超声5min，最后氮气吹干 备用。 (6)裸玻碳电极的测试：称取3. 73gKC1及0· 082gK3Fe(CN)6溶于50mL容量瓶 中，配成5mMFe(CN) 63和lmol/LKC1溶液；打磨洗好的电极为工作电极，银/氯化银为参 比电极，铂丝为对电极组当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于上转换纳米材料的电致化学发光适配体传感器用于双酚A的检测，其特征在于：对裸玻碳电极抛光处理，将巯基化双酚A适配体通过Au‑S键固定到电极表面，再通过杂交方式连接上标记有上转换纳米材料的互补链，制成适配体传感器对双酚A标准品进行检测，并建立标准曲线，以实现对含有双酚A样品的定量检测。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王周平，郭晓飞，吴世嘉，段诺，马小媛，夏雨，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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