一种分子印迹光子晶体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于材料领域，公开了一种分子印迹光子晶体及其制备方法和应用。结构式如式(1)所示的分子印迹光子晶体或其衍生物：

【技术实现步骤摘要】
一种分子印迹光子晶体及其制备方法和应用
本专利技术属于材料领域，特别涉及一种分子印迹光子晶体及其制备方法和应用。
技术介绍
香蕉枯萎病是为害香蕉种植产业最严重的土传病害之一，其病原菌为尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusariumoxysporumf.sp.cubense,FOC)。FOC有多个生理小种，特别以4号热带小种(FOC4)的危害性最强，几乎能感染所有的香蕉种类。在土壤中，FOC4的大部分种群在没有宿主的情况下几乎不具备移动能力，但是依然能够依靠厚垣孢子或者衣原体孢子在土壤中生存至少20年。一般认为FOC4要依靠地表径流、动物运动或者各种人为因素进行长距离扩散。FOC4在土壤中处于休眠状态，一旦被宿主的根系分泌物或者直接与易感寄主根系进行了直接接触便会被激活，并能够在接触寄主的根表面定殖，并沿根部的细胞间隙生长直至通过缝隙进入表皮细胞内。镰刀菌酸(Fusaricacid，FA)，又称为萎蔫酸，化学名为：5-丁基-2-吡啶甲酸。当FOC4菌株侵入植株时会产生诸多植物毒素以应对植物的防御措施，而其中镰刀菌酸(FA)就是其中的特征毒素之一。而在染有香蕉枯萎病的香蕉植株中同样发现了镰刀菌酸，而在对FOC4菌株的致病机理的研究中也发现，香蕉枯萎病的一些病征表现正是由镰刀菌酸所引起的。目前能抵抗香蕉枯萎病菌的香蕉并不能满足市场的需求，再加上相关的防治方法的缺失，现阶段只能通过在未发生病害的区域采取预防措施，尽量防止或者延迟高度破坏性的FOC的侵入。而此时隔离检疫措施对检测手段就具有相当的要求。现阶段对于FOC的检测手段主要集中于基因检测，虽然检测精度高，但是检测的经济成本也很高，且检测耗时长。而即使是对于香蕉枯萎病菌的分泌物进行测试也大都需要依赖例如高效凝胶色谱等分离手段，而这些检测方法往往耗时较长，且经济成本较高。目前缺乏操作简便，且低成本的现场检测香蕉枯萎病菌的方法。因此，亟需提供一种操作简便，且低成本的现场检测香蕉枯萎病菌的方法。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种分子印迹光子晶体及其制备方法和应用，本专利技术分子印迹光子晶体是一种交联聚合物，所述分子印迹光子晶体可用于检测中镰刀菌酸(FA)，进而可用于快速检测香蕉枯萎病菌，操作简单，检测成本低。本专利技术的专利技术构思：香蕉枯萎病菌在生长以及染病过程中会释放镰刀菌酸，本专利技术通过分子印迹光子晶体检测镰刀菌酸，能够初步鉴定香蕉枯萎病菌是否存在，并且具有低成本和快速检测的特性，是基因测序等标准检测方法的前置手段，可有效节省现场检测成本。本专利技术的第一方面提供一种分子印迹光子晶体。具体的，结构式如式(1)所示的分子印迹光子晶体或其衍生物：式(1)中的a、b、m和n为正整数。优选的，所述分子印迹光子晶体的聚合度可为任意聚合度(即式(1)中的a、b、m和n为任意正整数)。本专利技术的第二方面提供一种分子印迹光子晶体的制备方法。具体的，一种分子印迹光子晶体的制备方法，包括以下步骤：(1)二氧化硅微球乳液的制备：将醇、碱和溶剂混合，形成混合物A，然后加入偶联剂，反应，制得二氧化硅微球乳液；(2)二氧化硅光子晶体的制备：将步骤(1)制得的二氧化硅微球乳液加入有机溶剂中，超声分散，得到混合物B；将含有二氧化硅的载体进行亲水处理，然后将混合物B涂覆在经过亲水处理后的含有二氧化硅的载体表面，制得二氧化硅光子晶体；所述亲水处理的过程为，将含有二氧化硅的载体浸入酸和氧化剂的混合溶液中，然后取出含有二氧化硅的载体；载体表面含有二氧化硅光子晶体；(3)预聚液的制备：将镰刀菌酸、交联剂和功能单体加入溶剂中，降温，制得预聚液；所述功能单体用于形成氢键；(4)取基底，将基底与步骤(2)处理得到的含有二氧化硅的载体贴合，得到贴合物，将贴合物浸入步骤(3)制得的预聚液与引发剂的混合物中，然后取出贴合物，反应，制得所述分子印迹光子晶体。优选的，步骤(1)中，所述醇为乙醇、丙醇或丁醇中的至少一种；进一步优选的，所述醇为乙醇。优选的，步骤(1)中，所述碱为弱碱；进一步优选的，所述碱为氨水。优选的，所述的碱的质量百分数为20-35％；进一步优选的，所述的碱的质量百分数为25-28％。优选的，步骤(1)中，所述溶剂为水；进一步优选的，所述溶剂为超纯水。优选的，步骤(1)中，所述混合物A中，醇、碱和溶剂的体积比为100：(8-18)：(40-80)；进一步优选的，醇、碱和溶剂的体积比为100：(10-15)：(50-70)。优选的，步骤(1)中，所述反应是在惰性气体氛围下进行。优选的，步骤(1)中，所述反应的温度为15-55℃；进一步优选的，所述反应的温度为20-50℃；更优选的，所述反应的温度为25-40℃。优选的，步骤(1)中，所述反应的时间为1-60小时；进一步优选的，所述反应的时间为4-50小时。优选的，步骤(1)中，所述反应的过程是在恒定的搅拌速度下进行，所述搅拌速度优选300-700转/分钟；进一步搅拌速度优选400-600转/分钟。优选的，步骤(1)中，所述偶联剂为硅酸酯；进一步优选的，所述偶联剂为正硅酸乙酯。优选的，步骤(1)中，所述偶联剂在加入前，先与醇进行混合，以偶联剂的醇溶液的形式加入；进一步优选的，所述偶联剂的醇溶液中，偶联剂与醇的体积比为(2-15):100；进一步优选的，所述偶联剂的醇溶液中，偶联剂与醇的体积比为(5-10):100。优选的，步骤(1)中，反应进行的过程中，还加入偶联剂的水溶液；进一步优选的，反应进行的过程中，每隔1-5小时加入偶联剂的水溶液，加入的偶联剂的水溶液的次数为4-10次，每次的加入量为1-5mL。优选的，所述偶联剂的水溶液中，偶联剂与水的体积比为1:(0.1-1)；进一步优选的，所述偶联剂的水溶液中，偶联剂与水的体积比为1:(0.1-0.5)。优选的，步骤(1)中，制得二氧化硅微球乳液的过程还包括纯化处理，纯化处理包括的过程为：步骤(1)反应后得到的产物在3000-4000×g下离心，然后去除上清液后，加入乙醇，再超声分散，重复4-5次后得到白色乳液，白色乳液为二氧化硅微球乳液。优选的，步骤(2)中，所述有机溶剂为醇；进一步优选的，所述有机溶剂为多种醇的混合物，更优选的，所述有机溶剂为乙醇与丙二醇的混合物，例如乙醇与丙二醇的体积比为1：(0.5-2)形成的混合物。优选的，步骤(2)中，所述二氧化硅微球乳液与有机溶剂的体积比为3:(2-15)；进一步优选的，所述二氧化硅微球乳液与有机溶剂的体积比为3:(4-8)。优选的，步骤(2)中，所述含有二氧化硅的载体为玻璃。优选的，步骤(2)中，所述涂覆的过程为旋涂。优选的，所述旋涂的转速为400-1100转/分钟，旋涂的时间为10-35分钟；进一步优选的，所述旋涂的转速为500-1000转/分钟，旋涂的时间为15-30分钟。优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.结构式如式(1)所示的分子印迹光子晶体或其衍生物：/n

【技术特征摘要】
1.结构式如式(1)所示的分子印迹光子晶体或其衍生物：



式(1)中的a、b、m和n为正整数。


2.权利要求1所述的分子印迹光子晶体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)二氧化硅微球乳液的制备：将醇、碱和溶剂混合，形成混合物A，然后加入偶联剂，反应，制得二氧化硅微球乳液；
(2)二氧化硅光子晶体的制备：将步骤(1)制得的二氧化硅微球乳液加入有机溶剂中，超声分散，得到混合物B；将含有二氧化硅的载体进行亲水处理，然后将混合物B涂覆在经过亲水处理后的含有二氧化硅的载体表面，制得二氧化硅光子晶体；所述亲水处理的过程为，将含有二氧化硅的载体浸入酸和氧化剂的混合溶液中，然后取出含有二氧化硅的载体；
(3)预聚液的制备：将镰刀菌酸、交联剂和功能单体加入溶剂中，降温，制得预聚液；所述功能单体用于形成氢键；
(4)取基底，将基底与步骤(2)处理得到的含有二氧化硅的载体贴合，得到贴合物，将贴合物浸入步骤(3)制得的预聚液与引发剂的混合物中，然后取出贴合物，反应，制得所述分子印迹光子晶体。


3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述混合物A中，所述醇、碱和溶剂的体积比为100：(8-18)：(40-80)。


4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：张安强，封曦翔，林雅铃，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44