一种双棒循环辅助的多色荧光适体传感器及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种双棒循环辅助的多色荧光适体传感器及其制备方法和应用，属于食源性致病菌检测技术领域。所述传感器包括棒1和棒2；所述棒1和棒2的制备方法包括如下步骤：(1)棒1置于金纳米粒子溶液中改性，得到金改性棒1；(2)在所述金改性棒1上依次连接目标细菌适体不完全互补DNA链和目标细菌适体DNA链；(3)棒2连接Ti3C2MXene，得到Ti3C2MXene修饰的棒2；(4)在所述Ti3C2MXene修饰的棒2上连接适体完全互补DNA

【技术实现步骤摘要】
一种双棒循环辅助的多色荧光适体传感器及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及食源性致病菌检测
，尤其涉及一种双棒循环辅助的多色荧光适体传感器及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]据世界卫生组织统计，每年约有6亿人因食用弧菌污染的食物而患病。在低收入和中等收入国家，不安全的食品每年造成1100亿美元的经济损失。副溶血性弧菌(V.P.)、金黄色葡萄球菌(S.T.)或其他食源性病原体可引起严重疾病并对公众健康造成很大危害。
[0003]迄今为止，已经开发出多种食源性病原体检测方法，包括平板计数法、基于基因组学的聚合酶链反应(PCR)技术、环介导等温扩增技术(LAMP)和酶联免疫分析技术(EIA)等。尽管这些检测方法在灵敏度和特异性方面表现出优越的特点，但也存在一些缺点，例如预处理复杂繁琐、费时费力，一次只能分析一种食源性病原体等。但在实际的食品样品中，一种样品中可能同时存在多种食源性病原体。因此，迫切需要开发一些有效的检测平台来同时检测多种食源性病原体。Hyun
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Joong Kim报道了使用通过比较基因组学制备的特定探针对4种食源性病原体进行的微阵列分析。该方法灵敏度高(可检测100CFU/mL)，但时间长达2小时，且实施复杂，需要专业知识和成熟的设备。因此，实现对多种食源性病原体进行快速、操作简单、灵敏度高、特异性强的筛选，仍是一大挑战。
[0004]近年来，通过使用多色发光纳米探针，包括碳点、稀土基纳米材料和半导体量子点，许多灵敏的荧光(FL)适体传感器被开发用于多变量分析，例如病原体或生物标志物的分析。在设计和制造多色发光纳米探针时，传统发光材料(包括II
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VI或III
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V半导体纳米晶体)的粒径会严重影响发射峰，因此粒径的批次差异可能导致光学性能不一致。钛矿量子点(PQDs)通常由CsPbX3纳米晶体(X可以是Cl、Br、I)合成，被认为是一种新型的半导体量子点。PQDs最近在制造生物传感器探针方面受到了极大的关注，因为它具有独特的光学特性，例如出色的量子产率、较少的光漂白和宽激发光谱。与传统的基于量子点的纳米探针相比，CsPbX3纳米晶体的发射峰位置在光学性能上具有更高的一致性，因为它们的发射峰位置主要由卤化物的组成决定。特别是，通过简单地改变钙钛矿量子点中卤素元素的组成，可以合成不同颜色的CsPbX3。可以看出，PQDs在制造用于同时分析多个目标的多色和多荧光探针方面具有很大的优势。
[0005]为了进一步提高基于纳米材料的荧光传感器的灵敏度，已经采用了各种酶辅助信号放大方法，例如核酸外切酶放大技术和双特异性核酸内切酶介导的敏化机制。然而，用于放大信号的酶成本高且易受环境因素(温度、pH等)的影响。为了克服上述缺点，最近开发了无酶扩增方案，包括催化发夹组装(CHA)和杂交链式反应(HCR)。CHA或HCR的主要问题在于发夹结构的DNA探针，由于发夹探针在水相中共存，因此发夹探针可以相互反应并不可避免地在没有目标的情况下产生背景信号。因此，迫切需要开发一种可以降低基质干扰、避免背景信号的信号放大方法。

技术实现思路

[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种双棒循环辅助的多色荧光适体传感器的制备方法，所述双棒循环辅助的多色荧光适体传感器包括棒1和棒2；所述棒1和棒2的制备方法，包括如下步骤：
[0008](1)棒1置于金纳米粒子溶液中改性，得到金改性棒1；
[0009](2)在所述金改性棒1上依次连接目标细菌适体不完全互补DNA链和目标细菌适体DNA链，得到目标细菌适体不完全互补DNA双链修饰的棒1；
[0010](3)棒2连接Ti3C
2 MXene，得到Ti3C
2 MXene修饰的棒2；
[0011](4)在所述Ti3C
2 MXene修饰的棒2的Ti3C
2 MXene上连接低聚倍半硅氧烷
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钙钛矿量子点修饰的目标细菌适体完全互补DNA链，得到目标细菌适体完全互补DNA链修饰的棒2。
[0012]优选的，所述棒1和棒2均为金棒，所述棒1和棒2的直径独立的为0.15～0.25mm。
[0013]优选的，所述目标细菌适体不完全互补DNA链为硫醇修饰的目标细菌适体不完全互补DNA链。
[0014]优选的，所述硫醇修饰的目标细菌适体不完全互补DNA链与金改性棒1通过巯基与金的强亲和作用连接。
[0015]优选的，所述金改性棒1与连接目标细菌适体不完全互补DNA链的方法为：将所述金改性棒1浸入目标细菌适体不完全互补DNA链溶液中，在3～4℃保温10～14h。
[0016]优选的，所述目标细菌适体不完全互补DNA链溶液的浓度为2.5～3.5μM。
[0017]优选的，所述目标细菌适体DNA链通过与目标细菌适体不完全互补DNA链的碱基互补配对连接到金改性棒1上；
[0018]优选的，所述目标细菌适体DNA链连接到金改性棒1上的方法为：将连接了目标细菌适体不完全互补DNA链的金改性棒1浸入目标细菌适体DNA链溶液中，在20～25℃下浸泡1.5～2.5h。
[0019]优选的，所述目标细菌适体DNA链溶液的浓度为20～30nM。
[0020]优选的，所述棒2与Ti3C
2 MXene连接的方法为：将棒2浸入Ti3C
2 MXene溶液中，在3～4℃下保持7～9h；
[0021]优选的，所述Ti3C
2 MXene溶液的浓度为45～55μg/mL。
[0022]优选的，在棒2的Ti3C
2 MXene上连接低聚倍半硅氧烷
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钙钛矿量子点修饰的目标细菌适体完全互补DNA链的方法为：将Ti3C
2 MXene修饰的棒2浸入低聚倍半硅氧烷
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钙钛矿量子点修饰的目标细菌适体完全互补DNA链溶液中，在20～25℃下保持1.5～2.5h。
[0023]优选的，所述低聚倍半硅氧烷
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钙钛矿量子点修饰的目标细菌适体完全互补DNA链溶液的浓度为35～45μg/mL。
[0024]优选的，所述目标细菌包括副溶血性弧菌、鼠伤寒沙门氏菌、金黄色葡萄球菌和单核细胞增生性李斯特菌中的两种或两种以上；
[0025]优选的，所述副溶血性弧菌的适体不完全互补DNA链的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述鼠伤寒沙门氏菌的适体不完全互补DNA链的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
[0026]优选的，所述副溶血性弧菌的适体DNA链的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示，所述鼠伤寒沙门氏菌的适体DNA链的核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示。
[0027]优选的，所述副溶血性弧菌的适体完全互补DNA链的核苷酸序列如SEQ ID NO.5所
示，所述鼠伤寒沙门氏菌的适体完全互补DNA链的核苷酸序列如SEQ ID本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双棒循环辅助的多色荧光适体传感器的制备方法，其特征在于，所述双棒循环辅助的多色荧光适体传感器包括棒1和棒2；所述棒1和棒2的制备方法，包括如下步骤：(1)棒1置于金纳米粒子溶液中改性，得到金改性棒1；(2)在所述金改性棒1上依次连接目标细菌适体不完全互补DNA链和目标细菌适体DNA链，得到目标细菌适体不完全互补DNA双链修饰的棒1；(3)棒2连接Ti3C
2 MXene，得到Ti3C
2 MXene修饰的棒2；(4)在所述Ti3C
2 MXene修饰的棒2的Ti3C
2 MXene上连接低聚倍半硅氧烷
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钙钛矿量子点修饰的目标细菌适体完全互补DNA链，得到目标细菌适体完全互补DNA链修饰的棒2。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述棒1和棒2均为金棒，所述棒1和棒2的直径独立的为0.15～0.25mm。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述目标细菌适体不完全互补DNA链为硫醇修饰的目标细菌适体不完全互补DNA链；所述硫醇修饰的目标细菌适体不完全互补DNA链与金改性棒1通过巯基与金的强亲和作用连接；所述金改性棒1连接目标细菌适体不完全互补DNA链的方法为：将所述金改性棒1浸入目标细菌适体不完全互补DNA链溶液中，在3～4℃保温10～14h；所述目标细菌适体不完全互补DNA链溶液的浓度为2.5～3.5μM。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述目标细菌适体DNA链通过与目标细菌适体不完全互补DNA链的碱基互补配对连接到金改性棒1上；所述目标细菌适体DNA链连接到金改性棒1上的方法为：将连接了目标细菌适体不完全互补DNA链的金改性棒1浸入目标细菌适体DNA链溶液中，在20～25℃下浸泡1.5～2.5h；所述目标细菌适体DNA链溶液的浓度为20～30nM。5.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：干宁，朱珊珊，刘鎏，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：