一种基于DNA/Ni-FeLDO立方体网状结构超灵敏检测卡那霉素的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于DNA/Ni

【技术实现步骤摘要】
一种基于DNA/Ni
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Fe LDO立方体网状结构超灵敏检测卡那霉素的方法


[0001]本专利技术属于生物工程
，具体地，涉及一种基于DNA/Ni
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Fe LDO立方体网状结构超灵敏检测卡那霉素的方法。

技术介绍

[0002]在当今社会，由于抗生素具有杀死病原菌的功能，因此已广泛用于农业，人类医学，畜牧业等领域。但是，发现抗生素过度使用会引起许多不良影响，如过敏性休克，神经毒性和敏感细菌的继发感染，这一发现已受到各行各业的广泛关注。因此，快速准确地检测食品和药品中的抗生素含量很重要。卡那霉素作为一种氨基酸抗生素，对革兰氏阴性菌具有很强的抑制作用，并经常在畜牧业中用作动物药。卡那霉素含量在人体中的积累通常是通过摄入一些常见的乳制品，例如牛奶，奶粉等以及一些常见的肉类产品来实现的。卡那霉素的过量使用可能引起许多副作用，例如耳毒性和肾毒性。因此，有必要研究一些非常灵敏和选择性的方法来检测我们的体液和常见动物衍生食品中的残留的卡那霉素。迄今为止，已经报道了许多检测卡那霉素的分析方法，例如高效液相色谱(HPLC)，气相色谱仪(GC)，酶联免疫吸附测定(ELISA)和表面等离子体共振(SPR)。上述这些检测方法的缺点是耗时，操作复杂且繁琐并且需要昂贵的设备；尤其是，当检测到的卡那霉素浓度极低时，这些技术很难准确地检测目标卡那霉素，因此迫切需要寻找一些可以快速而准确地检测出低浓度卡那霉素的新颖检测方法。
[0003]近年来，发现了一些新颖的分析方法，包括荧光分析，电化学分和比色分析，用于检测常见的痕量分析物，包括miRNA，多肽，金属离子和蛋白质。作为分析化学领域的三个主要信号源，通常将它们与某些等温信号放大方法结合使用，主要包括非酶信号放大和酶信号放大这两类。酶信号的扩增主要包括聚合酶链反应(PCR)和滚环扩增(RCA)，由于生物酶的参与，这些方法非常有效，但是这些方法对酶的要求非常严格。在确保酶不会失活的实验环境中，此外，PCR 还存在一些明显的缺点，即耗时且操作复杂。非酶信号放大方法主要包括催化发夹装配(CHA)和杂交链反应(HCR)，已广泛用于各种分析领域。值得注意的是，由于这些功能具有强大的扩增性能，简单性，低信号背景和出色的周转率，因此具有高灵敏度和特异性的CHA反应已被允许与多种信号分析方法结合使用，以测定常见的分析物，例如抗生素，寡核苷酸和金属离子。例如，邓等人开发了一种基于量子点标记条带与CHA反应相结合的miRNA测定的快速，灵敏和特异的荧光分析策略。该方法操作简单方便，但缺点是灵敏度低，很难检测到低浓度的分析物。由于CHA反应的放大倍数有限，因此我们需要结合生物酶，DNA 酶和具有优异催化活性的纳米材料来获得更高的灵敏度。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术的目的是提供了一种基于DNA/Ni
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Fe LDO立方体网状结构超灵敏检测卡那霉素的新方法，该方法由于三维DNA立方体网状结构和G
‑ꢀ
四链体和Ni
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Fe LDO
配对的设计，能够对牛奶中的抗生素进行超灵敏检测。
[0005]技术方案：本专利技术所述的一种基于DNA/Ni
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Fe LDO立方体网状结构超灵敏检测卡那霉素的方法，具体操作步骤如下：
[0006](1.1)、制备Ni
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Fe LDO；
[0007](1.2)、根据目标物抗生素样本，设计适合于目标物抗生素样本的适配体及 DNA寡核苷酸链，再将一端修饰有NH2‑
(CH2)6的单链DNA装载在Ni
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Fe LDO 的表面；
[0008](1.3)、对DNA寡核苷酸链进行预退火处理；
[0009](1.4)、将经过预退火处理的DNA寡核苷酸链加入到待检测的目标物抗生素样本中进行混合，孵育，从而得到含有G
‑
四链体的混合溶液；
[0010](1.5)、将得到的含有G
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四链体的混合溶液转移至分别修饰有HP1的Ni
‑
Fe LDO和修饰由HP2的Ni
‑
Fe LDO中，进行混合，孵育，从而得到三维G
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四链体 /DNA/Ni
‑
Fe LDO立方体网状结构；
[0011](1.6)、对三维G
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四链体/DNA/Ni
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Fe LDO立方体网状结构进行磁性分离，去掉上清液，进行TMB显色反应实验，最终用超微量紫外分光光度计记录产生的信号，从而实现对目标卡那霉素的定量检测。
[0012]进一步的，在步骤(1.1)中，所述Ni
‑
Fe LDO的制备方法具体如下：
[0013]通过利用水热合成法，合成具有类过氧化物酶催化活性的Ni
‑
Fe LDH，然后通过高温煅烧法，将Ni
‑
Fe LDH煅烧成Ni
‑
Fe LDO。
[0014]进一步的，在步骤(1.2)中，所述DNA寡核苷酸链是由0.01M PBS、1mMEDTA和100mM KCl配制而成的缓冲液制备而成。
[0015]进一步的，其特征在于，在步骤(1.3)中，所述的预退火条件：在95℃下反应5分钟。
[0016]进一步的，在步骤(1.4)中，所述的目标物抗生素样本是一种氨基糖苷类抗生素：卡那霉素；
[0017]另外，所述G
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四链体形成的条件：DNA寡核苷酸链中存在连续的鸟嘌呤以及溶液中必须存在K
+
。
[0018]进一步的，在步骤(1.5)中，所述孵育的条件：在37℃下反应1小时；在孵育过程中，混合溶液中的G
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四链体能够被吸附在形成的三维DNA/Ni
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Fe LDO 立方体网状结构的表面。而形成的三维DNA/Ni
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Fe LDO立方体网状结构和存在于混合溶液中的G
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四链体特异性地结合原因是由于Ni
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Fe LDO通过Zeta电位分析测得其表面带正电荷，而G
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四链体是带负电的，故G
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四链体结合在Ni
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Fe LDO 表面是容易发生的，从而最终形成了三维G
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四链体/DNA/Ni
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Fe LDO立方体网状结构。
[0019]进一步的，在步骤(1.6)中，最终的TMB显色反应，其缓冲溶液是0.1M NaAc/HAc溶液，pH范围从3.5到5.5。
[0020]进一步的，所述方法的过程均在避光的条件下进行。
[0021]本专利技术通过适配体高特异性识别触发的三维Ni
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Fe LDO/DNA立方体网状结构的形成来超灵敏检测牛奶中残留的卡那霉素；通过利用Ni
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Fe LDO表面的带正电特性，带负电的G
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于DNA/Ni
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Fe LDO立方体网状结构超灵敏检测卡那霉素的方法，其特征在于，具体操作步骤如下：(1.1)、制备Ni
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Fe LDO；(1.2)、根据目标物抗生素样本，设计适合于目标物抗生素样本的适配体及DNA寡核苷酸链，再将一端修饰有NH2‑
(CH2)6的单链DNA装载在Ni
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Fe LDO的表面；(1.3)、对DNA寡核苷酸链进行预退火处理；(1.4)、将经过预退火处理的DNA寡核苷酸链加入到待检测的目标物抗生素样本中进行混合，孵育，从而得到含有G
‑
四链体的混合溶液；(1.5)、将得到的含有G
‑
四链体的混合溶液转移至分别修饰有HP1的Ni
‑
Fe LDO和修饰由HP2的Ni
‑
Fe LDO中，进行混合，孵育，从而得到三维G
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四链体/DNA/Ni
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Fe LDO立方体网状结构；(1.6)、对三维G
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四链体/DNA/Ni
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Fe LDO立方体网状结构进行磁性分离，去掉上清液，进行TMB显色反应实验，最终用超微量紫外分光光度计记录产生的信号，从而实现对目标卡那霉素的定量检测。2.根据权利要求1所述的一种基于DNA/Ni
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Fe LDO立方体网状结构超灵敏检测卡那霉素的方法，其特征在于，在步骤(1.1)中，所述Ni
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Fe LDO的制备方法具体如下：通过利用水热合成法，合成具有类过氧化物酶催化活性的Ni
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Fe LDH，然后通过高温煅烧法，将Ni
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Fe LDH煅烧成Ni
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Fe LDO。3.根据权利要求1所述的一种基于DNA/Ni
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Fe LDO立方体网状结构超灵敏检测卡那霉素的方法，其特征在于，在步骤(1.2)中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈薇，姚瑶，邝敬宇，胡涛，唐盛，毛威，潘玉泉，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：