一种基于光热探针和侧向层析试纸的己烯雌酚检测方法技术

本发明专利技术属于化学检测技术领域，具体涉及一种基于光热探针和侧向层析试纸的己烯雌酚检测方法。本发明专利技术的由光热材料和己烯雌酚单克隆抗体偶联形成，侧向层析试纸的检测区喷涂有己烯雌酚抗原的PBS溶液质控区喷涂有羊抗鼠二抗的PBS溶液。本发明专利技术利用光热材料的光热性能与侧向层析试纸技术相结合，实现了DES的灵敏定量分析。本发明专利技术中利用808nm激光器对侧向层析试纸技术的质控区与检测区进行照射，并利用热成像仪记录各区域温度变化情况，利用温度差值和DES浓度建立标准曲线，以实现对DES的定量分析。本发明专利技术可用于含DES样品的快速、准确、直观、高重复性、高稳定性定量检测。高稳定性定量检测。高稳定性定量检测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光热探针和侧向层析试纸的己烯雌酚检测方法


[0001]本专利技术属于化学检测
，具体涉及一种基于光热探针和侧向层析试纸的己烯雌酚检测方法。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]水资源、土壤以及动物源性食品中的己烯雌酚(DES)残留可通过食物链进入人体，并在人体中富集。随着检测技术的发展，过去几十年中已经开发出数种DES检测方法，包括仪器分析方法与快速检测方法。仪器分析方法具有检测精度高、检测数据全面等优点，但是受到仪器与方法上的固有局限，只能在特定环境以及相关仪器中进行检测，其检测过程较为繁琐且成本高。
[0004]在快速检测方法中研究较为广泛的有传感器检测方法和免疫学检测方法。传感器检测方法可以利用电化学、热学等传感器装置对DES进行检测，具有检测时间短、量化结果可靠等特点。但在实际操作中常受到传感器结合元件低特异性影响，从而出现重复性差、检测效率低等问题。近年来，免疫学检测技术发展迅速，特别是侧向层析试纸技术的广泛应用，使其成为快速检测领域的研究热点。该技术具有检测周期时间短、程序简易、量化结果可靠、成本较低等优点。但是该方法检测主要依赖于使用肉眼对检测区和质控区的显色情况进行对于，观测人员的主观性导致了灵敏度低，无法完成定量检测。
[0005]现有技术中将特殊性质的纳米材料于侧向层析试纸相结合以提高检测灵敏度。目前应用的纳米材料性质包括显色特性、荧光特性以及光热特性等。借助纳米材料的光热效应和小型红外热成像仪，可以准确记录检测区域的温度值，并计算分析物的浓度。然而，受制于纳米材料自身光热性能和稳定性，使用光热效应进行侧向层析检测的灵敏度、重复性和稳定性受到了制约。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术的不足，本专利技术的目的是一种基于光热探针和侧向层析试纸的己烯雌酚检测方法。本专利技术利用光热材料的光热性能与侧向层析试纸技术相结合，实现了DES的灵敏定量分析。本专利技术中利用808nm激光器对侧向层析试纸技术的质控区与检测区进行照射，并利用热成像仪记录各区域温度变化情况，利用温度差值和DES浓度建立标准曲线，以实现对DES的定量分析。本专利技术可用于含DES样品的快速、准确、直观、高重复性、高稳定性定量检测。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
[0008]第一方面，本专利技术提供了一种光热探针，由光热材料和己烯雌酚单克隆抗体偶联形成，所述光热材料包括紫磷纳米片和共价有机框架纳米片中的一种或多种，所述共价有
机框架纳米片的形成单体包括均苯四甲酸酐和5,10,15,20
‑
四(4
‑
氨基苯基)卟啉。
[0009]第二方面，本专利技术提供了一种第一方面所述的光热探针的制备方法，包括以下步骤：
[0010]S1、将牛血清白蛋白和吐温
‑
20溶解于超纯水中，获得探针储存液；
[0011]S2、将紫磷纳米片溶液或共价有机框架纳米片溶液稀释，调节，振荡；
[0012]S3、将含有乙烯雌酚单克隆抗体的PBS溶液加入到振荡后的紫磷纳米片溶液或共价有机框架溶液中获得混合溶液，振荡；
[0013]S4、向振荡后的混合溶液中加入10％脱脂奶粉溶液和10％吐温
‑
20溶液，封闭，封闭完成后离心获得沉淀即为光热探针，光热探针重悬于探针储存液中。
[0014]第三方面，本专利技术提供了一种侧向层析试纸，所述侧向层析试纸的检测区喷涂有己烯雌酚抗原的PBS溶液，所述侧向层析试纸的质控区喷涂有羊抗鼠二抗的PBS溶液。
[0015]第四方面，本专利技术提供了一种基于第一方面所述的光热探针和第三方面所述的侧向层析试纸的己烯雌酚检测方法，包括以下步骤：
[0016]将光热探针添加到含有己烯雌酚的样品溶液中，并加入运行缓冲液，孵育获得混合溶液；将上述混合溶液加载至侧向层析试纸样品垫区域，静置后观察结果并记录，用808nm激光器照射质控区与检测区，并使用热成像仪记录各区域温度变化，利用两区域的温度差值ΔT与DES浓度建立标准曲线，实现对己烯雌酚的定量检测。
[0017]上述本专利技术的一种或多种技术方案取得的有益效果如下：
[0018]本专利技术将高光热转换性能的紫磷纳米片或共价有机框架纳米片应用于侧向层析检测己烯雌酚中，与现有光热材料相比，紫磷纳米片和共价有机框架纳米片具有更为优异的激光温度响应能力和光热效率，并具有良好的光热稳定性，有效地提高了检测灵敏度和检测重复性。
[0019]本专利技术提供的基于光热探针和侧向层析试纸的己烯雌酚检测方法具有较低的检测限度，其中肉眼检测限低至3μg
·
L
‑1，光热检出限低至0.24μg
·
L
‑1，DES浓度在0.25～50μg
·
L
‑1范围内有良好的线性关系。
[0020]本专利技术的己烯雌酚检测方法对DES具有显著特异性。己烯雌酚检测方法在五组平行实验的光热检测结果无明显差别，重复性满足检测要求。构建的试纸条储存稳定性良好。
附图说明
[0021]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0022]图1为实施例1中紫磷纳米片的TEM图像(A)和粒径分布图(B)；
[0023]图2为实施例1中紫磷纳米片的紫外吸收光谱(A)和XRD图谱(B)；
[0024]图3为实施例1中紫磷纳米片808nm激光下的温度变化曲线(A)、时间与
‑
Ln(θ)的标准曲线(B)、五次光热循环数据(C)和浓度为2.5μg
·
mL
‑1、25μg
·
mL
‑1、50μg
·
mL
‑1、100μg
·
mL
‑1紫磷纳米片的紫外吸收光谱；
[0025]图4为实施例2
‑
7的紫磷纳米片光热探针的紫外吸收光谱(A)和450nm处的吸光值(B)，图中以pH代表不同紫磷纳米片光热探针；
[0026]图5为实施例2与实施例8、9的紫磷纳米片光热探针在试纸上的封闭效果对比；
[0027]图6为实施例2与实施例10
‑
14的紫磷纳米片光热探针在试纸上的显色对比；
[0028]图7为实施例15中不同紫磷纳米片光热探针上样量的对比图；
[0029]图8为实施例16中不同乙烯雌酚浓度(A)和不同羊抗鼠二抗浓度(B)的试纸显色对比；
[0030]图9为实施例17中固定照射功率下温度随时间的变化曲线(A)和不同照射功率下温度变化图(B)，其中ΔT为检测区照射前后温度差值，ΔC为质控区照射前后温度差值；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光热探针，其特征在于，由光热材料和己烯雌酚单克隆抗体偶联形成，所述光热材料包括紫磷纳米片和共价有机框架纳米片中的一种或多种，所述共价有机框架纳米片的形成单体包括均苯四甲酸酐和5,10,15,20
‑
四(4
‑
氨基苯基)卟啉。2.一种权利要求1所述的光热探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将牛血清白蛋白和吐温
‑
20溶解于超纯水中，获得探针储存液；S2、将紫磷纳米片溶液或共价有机框架纳米片溶液稀释，调节，振荡；S3、将含有乙烯雌酚单克隆抗体的PBS溶液加入到振荡后的紫磷纳米片溶液或共价有机框架溶液中获得混合溶液，振荡；S4、向振荡后的混合溶液中加入10％脱脂奶粉溶液和10％吐温
‑
20溶液，封闭，封闭完成后离心获得沉淀即为光热探针，光热探针重悬于探针储存液中。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述紫磷纳米片溶液的制备方法包括以下步骤：将紫磷晶体粉末与甲醇混合后研磨40
‑
60min，研磨混合物经烘干后加入至超纯水中250W超声分散15
‑
20min，对分散后的溶液500W超声处理6
‑
8h，2000
‑
2500rpm离心4
‑
6min后取上清，获得紫磷纳米片溶液；所述紫磷晶体粉末、甲醇和超纯水的质量体积比为19
‑
21mg:2mL:55
‑
65mL。4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述共价有机框架溶液的制备方法包括以下步骤：将均苯四甲酸酐、5,10,15,20
‑
四(4
‑
氨基苯基)卟啉、二氧六环、均三甲苯混合并在封闭状态下超声15
‑
20min，超声完毕后加入乙酸并超声10s获得混合物，混合物使用液氮冷冻并通过三次冷冻解冻循环进行脱气，脱气完成后将混合物在120℃下加热7天，过滤、洗涤得到共价有机框架粉末；将共价有机框架粉末研磨40
‑
60min，研磨后的共价有机框架粉末烘干后加入至超纯水中250W超声分散15
‑
20min，对分散后的溶液500W超声处理6
‑
8h，2000
‑
2500rpm离心4
‑
6min后取上清，获得共价有机框架粉末溶液；所述均苯四甲酸酐、5,10,15,20
‑
四(4
‑
氨基苯基)卟啉、二氧六环、均三甲苯和乙酸的质量体积比为6
‑
7mg:9
‑
11mg:0.2
‑
0.3mL:0.7
‑
0.8mL:0.19
‑
0.21mL。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鸿雁，张震，郝振锴，郭传庄，王建彬，
申请(专利权)人：诸城东晓生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：