一种利用电化学发光适配体传感器检测双酚A含量的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用电化学发光适配体传感器检测双酚A含量的方法。该方法包括以下步骤：a)提供表面固定有捕获DNA单链的电极，将双酚A的适配体DNA与所述电极接触形成dsDNA；其中所述CDNA与所述适配体DNA部分互补配对；b)将含有双酚A的待检物与所述电极共孵育，使得所述双酚A与所述适配体DNA结合；c)将所述电极与两种发卡型DNAHP1和HP2接触，通过HCR反应形成长链dsDNA，使用电化学发光探针标记所述长链dsDNA并进行电化学发光检测；其中，检测过程中涉及加热的步骤，温度由所述电极加热提供。该方法简单，低廉，无标记且具有很高的灵敏度，在针对不同目标物的现场调查方面有着极大潜力。

【技术实现步骤摘要】
一种利用电化学发光适配体传感器检测双酚A含量的方法
本专利技术涉及电化学发光适配体传感器领域，具体而言，涉及一种利用电化学发光适配体传感器检测双酚A含量的方法。
技术介绍
双酚A(BPA)作为聚合物极其相关产品中的关键单体被认为是最重要的内分泌干扰物，其可以在低剂量对人群健康产生危害[1]。针对BPA便利且价格低廉的灵敏检测方法的开发可以有助于促进针对与内分泌干扰毒性相关的各类健康问题的认知[2]。气相色谱质谱联用技术(GC-MS)和液相色谱质谱联用技术(LC-MS)被认为是BPA准确定量的最优方法，但是这类方法需要复杂的样品前处理过程并花费较长时间[3]。因此，为了节省时间简化操作，相关研究中报道了包括酶联免疫法、荧光、电化学和电化学发光(ECL)等检测BPA的方法[4-7]。由于存在仪器简便和高灵敏度等优势，ECL作为一种强有力的分析技术被应用于不同领域[8,9]。最近，报道了大量利用ECL开发针对BPA的测量方法。例如，Zhuang等建立了用于BPA测定的ECL传感器，这种传感器是基于加入BPA后鲁米诺溶解氧ECL系统被抑制[10]。BPA对过二硫酸盐溶液的抑制作用同样被用作对BPA的检测[11]，Lin等的研究中开发了一种全新的分子印迹ECL传感器用于BPA超灵敏检测[12]。另外，具有高亲和力、成本高校和超强特异性的抗-BPA适配体也被应用以增加检测的灵敏度和选择性，一种标记了Mn2+混杂NaYF4:Yb/Er上转换纳米粒子的适配体ECL传感器被用于BPA的检测[13]。在早期的研究中，我们开发了以识别BPA和适配体为基础的signal-off型ECL传感器用于BPA的灵敏检测[14]，但是，signal-off模型可能会得到假阳性结果[15]，因此，找到办法来解决这一问题是十分必要的。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术涉及一种双酚A含量的检测方法，包括以下步骤：a)提供表面固定有捕获DNA单链的电极，将双酚A的适配体DNA与所述电极接触形成dsDNA；其中所述CDNA与所述适配体DNA部分互补配对；b)将含有双酚A的待检物与所述电极共孵育，使得所述双酚A与所述适配体DNA结合；c)将所述电极与两种发卡型DNAHP1和HP2接触，通过HCR反应形成长链dsDNA，使用电化学发光探针标记所述长链dsDNA并进行电化学发光检测；其中，检测过程中涉及加热的步骤，温度由所述电极加热提供。如上，本专利技术开发了一种简单灵敏的用于双酚A检测的电化学发光(ECL)适配体传感器。首先，在工作电极表面将捕获DNA(CDNA)与BPA适配体进行杂交，这一目标可以导致适配体的释放从而使得CDNA可以诱导杂交链式反应(HCR)进而在电极表面形成长双联DNA(dsDNA)，电化学发光探针嵌入双链DNA(dsDNA)的凹槽中作为ECL指示器，从而增强ECL的检测信号。由于反应中可能有多个过程在加热条件下反应效率更高，因此本专利技术采用电极供热。例如，目标识别过程中的温度控制与HCR通过在加热电极上实现而不是加热溶液中，此外，ECL适配体传感器的效果通过提高电极温度得以增强。在优化后的条件下，体系ECL强度与BPA浓度的对数值呈现线性相关，其中BPA浓度范围为1pM-50nM，55℃(电极表面温度)时，检出限(LOD)为1.48pM，这一数值比电极表面温度为25℃时低约5.9倍。此生物传感器被应用于饮料样品中BPA的检测并获得了满意的结果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为针对双酚A的基于双重放大杂交链式反应与电加热电极的“Signal-on”型电化学发光适配体传感器机理；图2(A)设计体系的AGE结果；泳道1：1μMHP1；泳道2:1μMHP2；泳道3:1μMHP1/HP2混合物；泳道4:CDNA与1μMHP1/HP2混合物；泳道5:泳道4+BPA适配体；泳道6:泳道5+BPA；(B)Nyquist图(a)电沉积ITO电极，(b)电极‘a’+CDNA,(c)电极‘b’+MCH,(d)电极‘c’+BPA适配体,(e)电极‘d’+BPA,(f)进行HCR的电极‘e’；(C)在没有BPA的情况下，电极温度为25℃时ECL的信号(曲线a，黑色)，电极温度为55℃时ECL的信号(曲线b，红色)；电极温度为25℃且体系中出现BPA(100pM)时ECL的信号(曲线c，蓝色)，电极温度为25℃且体系中出现BPA(100pM)时ECL的信号(曲线d，粉色)；TPA:20mmol/LPBS溶液(pH7.4)；扫描频率:0.1V/s；图3(A)反应时间对BPA与适配体反应的影响，(B)HCR的自组装时间，(C)电极表面Ru(phen)32+与dsDNA嵌入时间对ECL信号的影响，(D)电极表面温度对体系效果的影响；TPA:20mmol/LPBS溶液(pH7.4)；扫描频率:0.1V/s；图4(A)55℃时不同BPA浓度时ECL信号值(a-n:0,0.5pM,1pM,2pM,5pM,7.5pM,10pM,50pM,100pM,1nM,5nM,10nM,25nM,50nM)；(B)不同温度时ECL强度与BPA浓度之间的关系：(a)55℃；(b)25℃；图5(A)与其他结构类似物PRG,HQ,BPS和BPF相比，针对BPA的特异性研究；(B)ITO电极在不同温度下，传感器ECL的重现性，TPA:20mmol/LPBS溶液(pH7.4)；扫描频率:0.1V/s。具体实施方式本专利技术提供了一种signal-on型ECL适配体传感器在检测，此传感器因兼具电加热电极控温和HCR扩增率高的特点而被成功应用于BPA检测。实验结果表明电极加热的效果与溶液加入效果相同，而且ECL传感器的效果会随电极温度升高而增强。后将传感器应用于饮料样品中BPA的检测并获得满意的结果，这种方法简单，低廉，无标记且具有很高的灵敏度，在针对不同目标物的现场调查方面有着极大潜力。本专利技术涉及一种双酚A含量的检测方法，包括以下步骤：a)提供表面固定有捕获DNA单链的电极，将双酚A的适配体DNA与所述电极接触形成dsDNA；其中所述CDNA与所述适配体DNA部分互补配对；b)将含有双酚A的待检物与所述电极共孵育，使得所述双酚A与所述适配体DNA结合；c)将所述电极与两种发卡型DNAHP1和HP2接触，通过HCR反应形成长链dsDNA，使用电化学发光探针标记所述长链dsDNA并进行电化学发光检测；其中，检测过程中涉及加热的步骤，温度由所述电极加热提供。在一些实施方式中，表面固定有捕获DNA单链的电极通过在电极表面形成金膜，再将硫醇化的捕获DNA(例如1μM)在电极表面进行修饰。在一些实施方式中，在步骤b)中，所述共孵育的温度为34℃～40℃，时间为70min～90min；在一些实施方式中，在步骤b)中，所述共孵育的温度为35℃、37℃、38℃或39℃，时间为73min、75min、77min、78min、79min、80min、81min、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双酚A含量的检测方法，包括以下步骤：a)提供表面固定有捕获DNA单链的电极，将双酚A的适配体DNA与所述电极接触形成dsDNA；其中所述CDNA与所述适配体DNA部分互补配对；b)将含有双酚A的待检物与所述电极共孵育，使得所述双酚A与所述适配体DNA结合；c)将所述电极与两种发卡型DNA HP1和HP2接触，通过HCR反应形成长链dsDNA，使用电化学发光探针标记所述长链dsDNA并进行电化学发光检测；其中，检测过程中涉及加热的步骤，温度由所述电极加热提供。

【技术特征摘要】
1.一种双酚A含量的检测方法，包括以下步骤：a)提供表面固定有捕获DNA单链的电极，将双酚A的适配体DNA与所述电极接触形成dsDNA；其中所述CDNA与所述适配体DNA部分互补配对；b)将含有双酚A的待检物与所述电极共孵育，使得所述双酚A与所述适配体DNA结合；c)将所述电极与两种发卡型DNAHP1和HP2接触，通过HCR反应形成长链dsDNA，使用电化学发光探针标记所述长链dsDNA并进行电化学发光检测；其中，检测过程中涉及加热的步骤，温度由所述电极加热提供。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤b)中，所述共孵育的温度为34℃～40℃，时间为70min～90min。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤c)中，将所述电极与两种发卡型DNAHP1和HP2接触的温度为34℃～40℃，时间为90min～110m...

【专利技术属性】
技术研发人员：王培龙，苏晓鸥，林振宇，王瑞国，张维，程劼，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11