一种检测罗丹明B和苏丹红色素的表面开放式微流控芯片、免疫传感器及方法技术

本发明专利技术公开了一种检测罗丹明B和苏丹红色素的表面开放式微流控芯片、免疫传感器及方法。所述表面开放式微流控芯片包括芯片基底和位于芯片基底上的若干个平行通道，每个平行通道设有依次相连的5个反应腔室和1个尾腔室，每个腔室均具有凹陷微结构，通过微流控流道相互连接；第一反应腔室用于装载待测样、磁珠抗原和酶标抗体混合溶液，第二反应腔室中装载有PBS，第三反应腔室中装载有底物Amplex Red/H2O2，第四反应腔室中装载有PBS，第五反应腔室中装载有Gluocose/Amplex Red/HRP底物。本发明专利技术可以单次、同时检测多个样品中的罗丹明B和苏丹红的含量，且灵敏度高、操作简便，十分适合食品中违禁色素的现场检测。食品中违禁色素的现场检测。食品中违禁色素的现场检测。

【技术实现步骤摘要】
一种检测罗丹明B和苏丹红色素的表面开放式微流控芯片、免疫传感器及方法


[0001]本专利技术涉及食品安全检测
，更具体地，涉及一种检测罗丹明B和苏丹红色素的表面开放式微流控芯片、免疫传感器及方法。

技术介绍

[0002]辣椒调味品在全球调味品市场中占有较大份额，是增加食品风味、色泽和保存时间的重要原料。然而，部分商家为了使得产品色泽更加艳丽进而谋取高额利润，不顾消费者的健康问题，在辣椒调味品中非法添加罗丹明B和苏丹红等工业染料。研究表明，这类染料对人体健康具有极大的危害，其中罗丹明B具体潜在的毒性、致癌性和致突变性。不允许用作食品染色，在卫生部《食品中可能违法添加的非食用物质和易滥用的食品添加剂品种名单(第一批)》被列为违禁色素；苏丹红(苏丹Ⅰ，苏丹Ⅱ，苏丹Ⅲ，苏丹Ⅳ)被国际癌症组织列为三类致癌物，对动物产生致癌作用，主要靶器官是肝脏。1995年欧盟等国家禁止苏丹红作为食品添加剂，中国也在1996年的《食品添加剂卫生标准》中明令禁止使用苏丹红。目前针对食品中罗丹明B和苏丹红等违禁色素的检测方法主要有仪器法，包括高效液相色谱法、高效液相色谱
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串联质谱法和气相色谱
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串联质谱法等和免疫分析法，如酶联免疫吸附试验、免疫亲和色谱法等。仪器法虽然准确度、精准度高，但样品前处理复杂，而且需要昂贵的仪器设备；现有的免疫分析法虽然操作简便、灵敏度高，但仍然存在检测对象单一、需要大型酶标仪等缺点，限制了其在食品安全现场筛查中的应用。专利CN103439514A公开了一种基于微阵列检测芯片的农兽药多残留的检测方法，是以小分子的农兽药半抗原与牛血清白蛋白偶联制备成免疫抗原，用免疫抗原免疫小鼠制备得到相应的农兽药单克隆抗体，捕获单抗探针用生物芯片点样仪点样到琼脂糖修饰的玻片固相载体上，制备成多重复的“捕获单抗探针”微阵列。将农兽药半抗原与卵清白蛋白偶联制备成“半抗原
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OVA”偶联体，然后用荧光分子Cy3标记。将待检样品液与“标记检测抗原”按一定浓度混合后，与芯片孵育，样品中的待测抗原和相应“标记检测抗原”与固定在芯片上的相应的“捕获单抗探针”直接竞争性结合，在一定的条件下洗脱，用生物芯片扫描仪检测结果；虽然利用了生物芯片进行检测，但是采用的微阵列检测芯片使用起来依然过于繁琐，且后续配套的检测需要依赖实验室仪器设备，无法达到现场简单、高效、快速的检测目标。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供一种检测罗丹明B和苏丹红色素的表面开放式微流控芯片。
[0004]本专利技术的第二个目的在于提供一种检测罗丹明B和苏丹红色素的生物传感器。
[0005]本专利技术的第三个目的在于提供上述利用上述生物传感器检测罗丹明B和苏丹红色素的方法。
[0006]本专利技术的上述目的是通过以下技术方案给予实现的：
[0007]一种检测罗丹明B和苏丹红色素的表面开放式微流控芯片，包括芯片基底和位于芯片基底上的若干个平行通道，每个平行通道设有依次相连的5个反应腔室和1个尾腔室，每个腔室均具有凹陷微结构，通过微流控流道相互连接；第一反应腔室用于装载待测样、磁珠抗原和酶标抗体混合溶液，第二反应腔室中装载有PBS液滴，第三反应腔室中装载有底物Amplex Red/H2O2液滴，第四反应腔室中装载有PBS液滴，第五反应腔室中装载有Gluocose/Amplex Red/HRP底物液滴；所述磁珠抗原为罗丹明B抗原
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磁珠偶联物和苏丹红抗原
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磁珠偶联物；所述酶标抗体为辣根过氧化物酶标记罗丹明B抗体和葡萄糖氧化酶标记苏丹红抗体。
[0008]所述表面开放式微流控芯片以罗丹明B抗原
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磁珠偶联物(RhB
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Ag
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Mb)和苏丹红抗原
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磁珠偶联物(SuD
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Ag
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Mb)作为传感器基底，以辣根过氧化物酶标记罗丹明B抗体(RhB
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Ab
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HRP)和葡萄糖氧化酶标记苏丹红抗体(SuD
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Ab
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GOx)为信号探针。在注满矿物油的微流控芯片通道的第一个反应腔室内加入含有磁珠抗原和酶标抗体的混合溶液，会形成油包水液滴，作为微型反应区。免疫识别结束后，通过外加磁铁的作用，可将结合了酶标抗体的磁珠牵引进入第二个反应腔室(含有PBS)进行清洗。清洗彻底后，又将磁珠拖进第三个腔室(含有底物Amplex Red/H2O2的液滴)。其中，RhB
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Ab
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HRP催化底物Amplex Red/H2O2产生荧光物质Resorufin，信号强度和体系中的RhB含量成比例关系；紧接着于第四反应腔室(含PBS的液滴)清洗免疫磁珠后，把磁珠拉进含有Gluocose/Amplex Red/HRP底物液滴的第五反应腔室，SuD
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Ab
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GOx先催化Glucose产生H2O2，然后进一步催化Amplex Red/HRP产生荧光物质Resorufin，信号强度和体系中的SuD含量成比例关系，通过标准浓度与荧光强度的线性关系曲线计算待测样中罗丹明B和苏丹红的浓度。可一次单次、同时检测多个样品中的罗丹明B和苏丹红的含量。
[0009]优选地，所述平行通道为16个。
[0010]优选地，所述反应腔室长12.76mm，宽3.2mm，高3.7mm；所述尾腔室长3.2mm，宽3.2mm，高3.7mm。
[0011]一种检测罗丹明B和苏丹红色素的生物传感器，包括生物传感器壳体1，设于生物传感器壳体1内部的电源模块2、孵育模块3、免疫反应模块4、荧光激发模块5和设于生物传感器壳体1顶部的信号采集模块6；所述电源模块2设于生物传感器壳体1底部，分别与孵育模块3和荧光激发模块5相连接；所述孵育模块3设于免疫反应模块4的下方；所述荧光激发模块5设于生物传感器壳体1顶部内侧；所述免疫反应模块4包括微流控芯片托盘41和上述任一所述表面开放式微流控芯片42。
[0012]本专利技术所述生物传感器利用上述表面开放式微流控芯片可实现单次、同时检测多个样品中的罗丹明B和苏丹红的含量；通过电源模块为孵育模块和荧光激发模块提供稳定的电源，孵育模块可为免疫反应模块提供恒温加热环境，荧光激发模块用于底物的荧光激发，信号采集模块保证采集荧光信号位置的一致性，降低批间差异，提高检测的准确性。本专利技术生物传感器能够对罗丹明B和苏丹红进行实时实地、高精度的快速检测。
[0013]优选地，所述电源模块2为可循环使用的电池盒，可采用12V电池盒，用于整个生物传感器各用电模块的供电。
[0014]优选地，所述孵育模块3由智能温控器31和恒温加热器32相连接组成。
[0015]更优选地，所述恒温加热器32为12V微型加热板，用于孵育免疫反应模块。
[0016]优选地，所述生物传感器壳体1的一侧设有温度显示屏7，温度显示屏7本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测罗丹明B和苏丹红色素的表面开放式微流控芯片，其特征在于，包括芯片基底和位于芯片基底上的若干个平行通道，每个平行通道设有依次相连的5个反应腔室和1个尾腔室，每个腔室均具有凹陷微结构，通过微流控流道相互连接；第一反应腔室用于装载待测样、磁珠抗原和酶标抗体混合溶液，第二反应腔室中装载有PBS液滴，第三反应腔室中装载有底物Amplex Red/H2O2液滴，第四反应腔室中装载有PBS液滴，第五反应腔室中装载有Gluocose/Amplex Red/HRP底物液滴；所述磁珠抗原为罗丹明B抗原
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磁珠偶联物和苏丹红抗原
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磁珠偶联物；所述酶标抗体为辣根过氧化物酶标记罗丹明B抗体和葡萄糖氧化酶标记苏丹红抗体。2.根据权利要求1所述表面开放式微流控芯片，其特征在于，所述平行通道为16个。3.根据权利要求1所述表面开放式微流控芯片，其特征在于，所述反应腔室长12.76mm，宽3.2mm，高3.7mm；所述尾腔室长3.2mm，宽3.2mm，高3.7mm。4.一种检测罗丹明B和苏丹红色素的生物传感器，其特征在于，包括生物传感器壳体(1)，设于生物传感器壳体(1)内部的电源模块(2)、孵育模块(3)、免疫反应模块(4)、荧光激发模块(5)和设于生物传感器壳体(1)顶部的信号采集模块(6)；所述电源模块(2)设于生物传感器壳体(1)底部，分别与孵育模块(3)和荧光激发模块(5)相连接；所述孵育模块(3)设于免疫反应模块(4)的下方；所述荧光激发模块(5)设于...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷红涛，关甜，王锦，张昂，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：