基于AuNPs多聚体的FOLSPR适配体传感器及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了基于AuNPs多聚体的FOLSPR生物传感器及其制备方法和应用。通过两步组装AuNPs的方法在光纤端面成功构建了AuNPs多聚体，随后再连接核酸适配体即可完成传感器的制备。AuNPs以纳米间距排列的可以有效地增加光纳米结构之间的相互作用，而AuNPs多聚体结构存在大量纳米间隙，可通过热点效应显著增强受限区域的电磁场强度，使FOLSPR传感器灵敏度获得了有效地提高。以呕吐毒素作为检测对象进行测试，并比对了基于AuNPs单体的FO LSPR传感器的性能，结果表明，基于AuNPs多聚体的传感器的LSPR信号强度提高了约4.0倍，LSPR信号偏移值提高了约3.4倍，灵敏度提高了约7.8倍。灵敏度提高了约7.8倍。灵敏度提高了约7.8倍。

【技术实现步骤摘要】
基于AuNPs多聚体的FOLSPR适配体传感器及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于FOLSPR(fiber optional localized Surface Plasmon Resonance)检测
，具体涉及基于AuNPs多聚体的FOLSPR适配体传感器及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]呕吐毒素学名为脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxynivalenol，DON)，是由禾谷镰刀菌产生的最主要的单端孢霉烯类的B型化合物。DON可溶于有机试剂、微溶于水，可以与核糖体结合，抑制蛋白质、RNA和DNA的合成，并诱导细胞凋亡。长期摄入低浓度的DON，会损害人和动物的健康，当摄入过量DON时，会产生呕吐、腹泻、厌食、恶心、神经紊乱等中毒反应，甚至可能使造血系统受到损害从而造成死亡。DON具有较高的化学稳定性，耐高温、耐弱酸，可以在饲料和食品加工、储藏过程中稳定存在不被降解，但碱性环境可以降低DON毒性。大量研究已经证实DON与其他真菌毒素有相似的耐热、耐压等特性，已有研究表明，DON在食品加工过程中，在170
‑
350℃下烘烤时，非常稳定，浓度。DON的毒性没有黄曲霉毒素高，但是它必须被视为一个重要的食品安全问题，因为DON是小麦、玉米、大麦等食品及其衍生物中很常见的一种真菌毒素，普遍存在于全世界的食品和饲料生产的作物中。
[0003]目前，食品中的DON及其衍生物的测定采用同位素稀释液相色谱
‑
串联质谱法、免疫亲和层析净化高效液相色谱法、薄层色谱测定法以及酶联免疫吸附筛查法。然而，传统的DON检测方法往往需要专业的技术人员、昂贵的试剂与仪器、复杂的制样过程、检测周期长以及只能在实验室中完成等缺点。光纤LSPR传感器因其具有体积小、成本低、灵敏度高、无需标记等特点，成为分析检测领域研究的热点。
[0004]传统的FOLSPR传感器绝大多数以贵金属纳米颗粒单体作为传感材料，以基于AuNPs单体的FOLSPR传感器为例，这类传感器存在光纤端面AuNPs易发生团聚或脱落，LSPR信号强度低以及对DON信号响应较弱等缺点，严重干扰了LSPR偏移信号的产生。近年来，贵金属纳米颗粒之间的干涉引起的等离子体耦合是一种有效提高灵敏度的方法。AuNPs以几个纳米距离排列形成的纳米间隙，这些纳米间隙能够有效地增强光与纳米结构之间的相互作用，通过“热点”效应显著增强受限区域的电磁场强度强度。较强的等离子体电磁增强可以产生更多的吸收，这对纳米颗粒周围折射率的变化非常敏感。通过构建AuNPs多聚体的方法能够产生大量的纳米间隙结构，从而实现信号放大提高传感器灵敏度。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题在于提供了基于AuNPs多聚体的FOLSPR传感器，实现了对DON的高灵敏检测。
[0006]本专利技术要解决的技术问题是提供基于AuNPs多聚体的FOLSPR传感器的制备方法及其应用。
[0007]本专利技术最后要解决的技术是提供了一种DON毒素的检测方法，该方法基于FOLSPR
传感器以及AuNPs多聚体的“热点”效应，灵敏检测食品中的DON。
[0008]技术方案：针对上述要解决的技术问题，本专利技术提供了一种基于AuNPs多聚体的FOLSPR生物传感器，所述FOLSPR生物传感器通过将疏基修饰的DON核酸适配体通过金硫键固定在AuNPs多聚体上获得。
[0009]其中，所述DON核酸适配体的序列为5
’‑
(SH)
‑
(CH2)6
‑
GCA TCA CTA CAG TCA TTA CGC ATC GTA GGG GGG ATC GTT AAG GAA GTG CCC GGA GGC GGT ATC GTG TGA AGT GCT GTC CC
‑3’
。
[0010]其中，所述AuNPs多聚体粒径为16
‑
28nm。
[0011]本
技术实现思路
还包括所述的基于AuNPs多聚体的FOLSPR生物传感器的制备方法，包括以下步骤：
[0012]1)组装AuNPs多聚体的光纤：
[0013]2)将疏基修饰的DON核酸适配体固定在组装了AuNPs多聚体的光纤上。
[0014]5、根据权利要求4所述的基于AuNPs多聚体的FOLSPR生物传感器的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述组装AuNPs多聚体的光纤包括以下步骤：
[0015]1.1)制备AuNPs；
[0016]1.2)对光纤端面进行清洗，羟基化修饰；
[0017]1.3)步骤1.2)修饰好的光纤浸入APTES溶液中；
[0018]1.4)步骤1.3)修饰好的光纤通过金氨键修饰AuNPs；
[0019]1.5)步骤1.4)修饰好的光纤经PETMP处理，实现对光纤上的AuNPs修饰巯基；
[0020]1.6)步骤1.5)处理好的光纤继续通过Au
‑
S键组装得到AuNPs多聚体的光纤。
[0021]其中，步骤1.3)中APTES溶液的浓度为1.0％，APTES处理时间为2～18h，步骤1.4)中AuNPs对光纤处理时间为1～8h，步骤1.5)中的PETMP处理时间为1～5h，步骤1.6)中的处理时间为1～10min。
[0022]其中，步骤2)的DON核酸适配体的浓度为1
‑
25μM。
[0023]本
技术实现思路
所述的基于AuNPs多聚体FOLSPR传感器的制备方法，具体包含以下步骤：
[0024]1)用超纯水清洗裸光纤，氮气吹干。然后将裸光纤浸入食人鱼溶液中，在80℃条件下处理40min，然后用超纯水冲洗，超声清洗，氮气吹干，使光纤端面羟基化。
[0025]2)将光纤浸入APTES溶液(体积比∶APTES∶乙醇∶水＝1∶1∶98)中处理，然后依次用乙醇、超纯水反复冲洗，氮气吹干，使光纤端面带上丰富的氨基。
[0026]3)将光纤传感器浸入AuNPs溶液处理，超纯水冲洗。随后将光纤浸入PETMP溶液中(乙醇做溶剂)处理，依次用乙醇与超纯水冲洗，氮气吹干。再将光纤再次浸入AuNPs溶液中处理，超纯水冲洗后氮气吹干，即可在光纤端面组装形成AuNPs多聚体。
[0027]4)将组装了AuNPs多聚体的光纤浸入DON核酸适配体溶液中处理，孵育过夜，用适配体缓冲液反复冲洗以去非共价结合的DON核酸适配体，氮气吹干，完成基于AuNPs多聚体的FOLSPR生物传感器的制备。
[0028]本
技术实现思路
还包括所述的基于AuNPs多聚体的FOLSPR生物传感器在DON毒素检测中的应用。
[0029]本
技术实现思路
还包括一种DON毒素的检测方法，包括以下步骤：
[0030]1)将FOLSPR生物传感器行光谱扫描，记录传感器的LSPR峰的峰位；
[0031]2)将FOLSPR生物传感器浸入不同浓度的DON毒素溶液中，孵育，再次对FOLSPR传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于AuNPs多聚体的FOLSPR生物传感器，其特征在于，所述FOLSPR生物传感器通过将疏基修饰的DON核酸适配体通过金硫键固定在AuNPs多聚体上获得。2.根据权利要求1所述的基于AuNPs多聚体的FOLSPR生物传感器，其特征在于，所述DON核酸适配体的序列为5
’‑
(SH)
‑
(CH2)6
‑
GCA TCA CTA CAG TCA TTA CGC ATC GTA GGG GGG ATC GTT AAG GAA GTG CCC GGA GGC GGT ATC GTG TGA AGT GCT GTC CC
‑3’
。3.根据权利要求1所述的基于AuNPs多聚体的FOLSPR生物传感器，其特征在于，所述AuNPs多聚体粒径为16
‑
28nm。4.权利要求1~3任一项所述的基于AuNPs多聚体的FOLSPR生物传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）组装AuNPs多聚体的光纤：2）将疏基修饰的DON核酸适配体固定在组装了AuNPs多聚体的光纤上。5.根据权利要求4所述的基于AuNPs多聚体的FOLSPR生物传感器的制备方法，其特征在于，步骤1）中所述组装AuNPs多聚体的光纤包括以下步骤：1.1）制备AuNPs；1.2）对光纤端面进行清洗，羟基化修饰；1.3）步骤1.2）修饰好的光纤浸入APTES溶液中；1.4）...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜辉，雷洪，刘楠，陈冲，张业顺，刘畅，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：