一种基于固相基底SERS智能传感平台的快速检测方法技术

本发明专利技术具体涉及一种基于固相基底SERS智能传感平台的快速检测方法，属于食品安全检测技术领域。本发明专利技术构建了一种基于适配体功能化Au@Ag NPs/PDMS基底“夹心式”检测致病菌的方法，以实现对细菌的特异性定量检测。利用适配体和靶标菌的特异性结合，构建“捕获基底

【技术实现步骤摘要】
一种基于固相基底SERS智能传感平台的快速检测方法


[0001]本专利技术具体涉及一种基于固相基底SERS智能传感平台的快速检测方法，属于食品安全检测


技术介绍

[0002]根据世界卫生组织公告，食源性致病菌是引发食品卫生问题的重要原因之一。食品中常见的食源性致病菌包括金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、大肠杆菌、单增李斯特菌等，传统的检测方法有微生物检验法、分子生物学法和酶联免疫吸附法(ELISA)等，这些仪器设备昂贵、检测成本高、步骤繁琐，不能满足致病菌的实时快速检测要求。本专利技术提出了一种基于固相基底SERS传感平台的致病菌快速检测方法，克服传统方法的不足，提高食品中食源性致病菌检测的速度、特异性和灵敏度。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有检测技术中存在的技术缺陷，如：检测成本高、检测时间长、检测步骤繁琐等，本专利技术提供了一种基于固相基底SERS智能传感平台的快速检测方法，构建了一种基于适配体功能化Au@Ag NPs/PDMS基底“夹心式”检测致病菌的方法，以实现对细菌的特异性定量检测。利用适配体和靶标菌的特异性结合，构建“捕获基底
‑
靶标
‑
信号分子探针”的夹心结构，并将Au@Ag NPs溶胶滴加于捕获细菌的基底上，进一步覆盖细菌表面，构建更多热点，提高检测灵敏度，实现对食源性致病菌的快速、特异性检测。
[0004]具体的，本专利技术采取的技术方案是：一种固相基底SERS传感平台的致病菌快速检测方法，包括以下步骤：
[0005]步骤一，金银核壳纳米颗粒(Au@Ag NPs)制备：通过种子介导的两步生长法制备Au@Ag NPs，将四氯金酸(HAuCl4·
4H2O)溶液加热至沸腾，然后快速加入柠檬酸钠(C6H5Na3O7)溶液继续反应，接着滴加硝酸银(AgNO3)溶液，至反应液为橘黄色，然后自然冷却至室温，得到Au@Ag NPs；
[0006]步骤二，PDMS制备：首先将Sylgard 184PDMS预聚物与催化剂充分混合，并在真空下脱气。然后，将聚合物浇铸在模具上后，在烘箱中进行固化。之后，将合成的PDMS薄膜切割成尺寸均一的小块；
[0007]步骤三，PDMS功能化修饰：将PDMS薄膜小片在Piranha溶液中浸泡，使其羟基化，并用氮气进行干燥。随后，将PDMS薄膜浸入APTES乙醇溶液中，孵育后，为了去除多余的APTES，将PDMS用超纯水仔细清洗。最后，用氮气对氨基功能化的PDMS薄膜进行干燥并储存；
[0008]步骤四，适配体功能化Au@Ag NPs
‑
PDMS制备：将氨基功能化的PDMS薄膜浸入浓缩Au@Ag NPs溶液中孵育，超纯水洗净后得Au@Ag NPs
‑
PDMS薄膜。后将Au@Ag NPs
‑
PDMS薄膜与巯基修饰的金黄色葡萄球菌适配体溶液孵育，超纯水洗净后得适配体修饰Au@Ag NPs
‑
PDMS薄膜；
[0009]步骤五，特异性检测体系构建：检测体系分为适配体功能化Au@Ag NPs
‑
PDMS捕捉
元件和修饰ROX适配体的SERS信号输出元件。
[0010]步骤六，食源性致病菌检测方法建立：制备不同浓度的致病菌溶液，首先将待测的菌液加入到适配体功能化Au@Ag NPs
‑
PDMS中孵育一段时间，然后用缓冲溶液清洗基底，接着加入修饰ROX适配体溶液，继续孵育一段时间后用超纯水洗净，最后将浓缩的Au@Ag NPs溶胶均匀滴在基底表面，得到的产物进行SERS信号采集，建立浓度和信号之间的关系曲线。
[0011]进一步，所述适配体功能化Au@Ag NPs
‑
PDMS具有分离功能，可以实现复杂体系中既可以实现特异性捕获，也可以实现快速分离操作。
[0012]进一步，适配体功能化Au@Ag NPs
‑
PDMS上的适配体可以特异性捕获致病菌。
[0013]进一步，所述修饰ROX适配体可以组装到靶标上，使信号放大。
[0014]进一步，所述步骤一中，所述HAuCl4·
4H2O溶液浓度范围为0.1
‑
2mM，C6H5Na3O7溶液浓度范围为0.1
‑
10wt％，反应时间为10
‑
60min，加入AgNO3溶液浓度范围为1
‑
3mM。
[0015]进一步，步骤二中，所述PDMS固化温度范围为50
‑
100℃，干燥时间范围为1
‑
5h。
[0016]进一步，步骤三中，所述Piranha溶液浸泡时间范围为1
‑
5min，APTES乙醇溶液浓度范围为5
‑
10％，超纯水清洗温度范围为50
‑
100℃，样品储存温度为20
‑
50℃。
[0017]进一步，步骤四中，所述与Au@Ag NPs孵育时间范围为1
‑
5h，与巯基化适配体孵育浓度范围为50
‑
300nM，孵育时间范围为6
‑
12h。
[0018]进一步，步骤六中，所述浓缩Au@Ag NPs倍数范围为0
‑
10倍，细菌孵育时间范围为5
‑
25h，修饰ROX适配体浓度范围为100
‑
600nM。
[0019]与现有检测技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0020]1.本专利技术公开专利技术提供了一种基于固相基底SERS智能传感平台的快速检测方法，构建了一种基于适配体功能化Au@Ag NPs/PDMS基底“夹心式”检测致病菌的方法，以实现对细菌的特异性定量检测。利用适配体和靶标菌的特异性结合，构建“捕获基底
‑
靶标
‑
信号分子探针”的夹心结构，并将Au@Ag NPs溶胶滴加于捕获细菌的基底上，进一步覆盖细菌表面，构建更多热点，提高检测灵敏度，实现对食源性致病菌的快速、特异性检测。
[0021]2.本专利技术构建的固相基底SERS传感体系，具体设计的适配体功能化Au@Ag NPs
‑
PDMS具有分离功能，可以实现复杂体系中既可以实现特异性捕获，也可以实现快速分离操作。
[0022]3.本专利技术构建的固相基底SERS传感体系，具体设计适配体功能化Au@Ag NPs
‑
PDMS上的适配体可以特异性捕获致病菌。
[0023]4.本专利技术构建的固相基底SERS传感体系，具体设计修饰ROX适配体可以组装到靶标上，使信号放大。
[0024]本专利技术建立的基于固相基底SERS传感平台的致病菌快速检测方法对金黄色葡萄球菌检测范围可以达到3.6
×
10
‑
3.6
×
106cfu/mL，不借助昂贵的仪器，比传统平板计数法速度更快，具有在线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于固相基底SERS智能传感平台的快速检测方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，金银核壳纳米颗粒(Au@Ag NPs)制备：通过种子介导的两步生长法制备Au@Ag NPs，将四氯金酸(HAuCl4·
4H2O)溶液加热至沸腾，然后快速加入柠檬酸钠(C6H5Na3O7)溶液继续反应，接着滴加硝酸银(AgNO3)溶液，至反应液为橘黄色，然后自然冷却至室温，得到Au@Ag NPs；步骤二，聚甲氧基硅烷(PDMS)制备：首先将Sylgard 184PDMS预聚物与催化剂充分混合，并在真空下脱气，然后，将聚合物浇铸在模具上后，在烘箱中进行固化，之后，将合成的PDMS薄膜切割成尺寸均一的小块；步骤三，PDMS功能化修饰：将PDMS薄膜小片在Piranha溶液中浸泡，使其羟基化，并用氮气进行干燥；随后，将PDMS薄膜浸入APTES乙醇溶液中，孵育后，为了去除多余的APTES，将PDMS用超纯水仔细清洗；最后，用氮气对氨基功能化的PDMS薄膜进行干燥并储存；步骤四，适配体功能化Au@Ag NPs
‑
PDMS制备：将氨基功能化的PDMS薄膜浸入浓缩Au@Ag NPs溶液中孵育，超纯水洗净后得Au@Ag NPs
‑
PDMS薄膜，后将Au@Ag NPs
‑
PDMS薄膜与巯基修饰的金黄色葡萄球菌适配体溶液孵育，超纯水洗净后得适配体修饰Au@Ag NPs
‑
PDMS薄膜；步骤五，特异性检测体系构建：检测体系分为适配体功能化Au@Ag NPs
‑
PDMS捕捉元件和修饰ROX适配体的SERS信号输出元件；步骤六，食源性致病菌检测方法建立：制备不同浓度的致病菌溶液，首先将待测的菌液加入到适配体功能化Au@Ag NPs
‑
PDMS中孵育一段时间，然后用缓冲溶液清洗基底，接着加入修饰ROX适配体溶液，继续孵育一段时间后用超纯水洗净，最后将浓缩的Au@Ag NPs溶胶均匀滴在基底表面，得到的产物进行SERS信号采集，建立浓度和信号之间的关系曲线。2.根据权利要求1所述的一种基于固相基底SERS智能传感平台的快速检测方法，其特征在于，适配体功能化Au@Ag NPs
‑
PDMS具有分离功能，实现...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱阿芳，陈全胜，王震，李欢欢，王明杰，耿文慧，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：