一种基于Fe-N-CSACs和适配体的新型便捷比色的啶虫脒生物检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于铁单原子纳米酶(Fe

【技术实现步骤摘要】
一种基于Fe
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N
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C SACs和适配体的新型便捷比色的啶虫脒生物检测方法


[0001]本专利技术属于生物检测领域，具体涉及一种基于Fe
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N
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C SACs和适配体的新型便捷比色的啶虫脒生物检测方法。

技术介绍

[0002]适配体是一种具有高亲和力和特异性的分子识别元件，基于适配体的各种检测方法被开发，主要分为比色、荧光和电化学方法。
[0003]公开号CN 113203781 A的专利技术专利，涉及一种基于适配体的电化学检测方法，但该方法相对复杂，不能直观看到结果，需要借助大型仪器以及专业的操作人员。公开号CN111190002 A的专利技术专利，涉及一种基于纳米金
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核酸适配体比色检测方法，但该方法所用的比色指示剂
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纳米金具有不稳定，难以长期保存，批间差异大等缺点。
[0004]因此，需要建立一种直观、便捷、灵敏的比色检测方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种基于Fe
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N
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C SACs和适配体的新型便捷比色的啶虫脒生物检测方法，具体是一种具有良好的类氧化物酶活性的Fe
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N
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C SACs纳米材料，构建直观、便捷、灵敏的适配体比色生物传感器。另外，我们基于该检测材料和原理实现了农药啶虫脒的检测，最低检测限为16.9nM，检测范围为200
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1200nM。
[0006]为解决该技术问题，利用双约束途径合成了具有优异类氧化物酶活性的Fe
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N
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CSACs纳米材料。利用修饰了巯基的适配体作为识别元件，单原子与TMB体系用作信号传导，开发基于单原子催化的适配体生物传感器。单原子催化剂可以高效快速催化水中的O2产生自由基使TMB变色，巯基修饰的适配体可以双重抑制Fe
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N
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C SACs的类氧化物酶活性，以及啶虫脒适配体对啶虫脒的特异性识别作用，记录加入靶标啶虫脒后体系中A450吸光度值。对Fe
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C SACs的反应pH、反应温度、反应含量和适配体浓度进行了优化，绘制了标准曲线，通过与标准工作曲线对比得到准确的啶虫脒浓度。与现有的方法相比，操作简单，特异性高，时间和费用的消耗更少。
[0007]本专利技术提供了一种基于Fe
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N
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C SACs和适配体的新型便捷比色的啶虫脒生物检测方法，包括以下步骤进行：
[0008]S1、铁单原子纳米酶Fe
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N
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C SACs的合成：
[0009]将氯化亚铁和1,10
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邻菲罗啉溶解在有机溶剂中，后加入多孔碳(PC)超声震荡，高温搅拌至有机溶剂挥发，烘干；加入三聚氰胺研磨，煅烧后得铁单原子纳米酶Fe
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N
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CSACs；
[0010]S2、啶虫脒适配体(ACE aptamer)/铁单原子纳米酶(Fe
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N
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C SACs)反应体系的构建
[0011]先将不同浓度的标准啶虫脒(ACE)溶液与巯基修饰的适配体(SH
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APT)母液混合孵育，然后加入铁单原子纳米酶Fe
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N
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C SACs溶液反应，制得ACE aptamer(啶虫脒适配体)/
Fe
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N
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C SACs反应体系；
[0012]或，将巯基修饰的适配体(SH
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APT)母液与铁单原子纳米酶Fe
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N
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C SACs溶液混合反应，再加入不同浓度的标准啶虫脒(ACE)溶液进行孵育，制得ACE aptamer(啶虫脒适配体)/Fe
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N
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C SACs反应体系；
[0013]S3、啶虫脒的标准曲线绘制
[0014]在步骤S2所得反应体系中加入TMB溶液，再调节pH，反应后记录UV
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Vis吸光度，根据吸光度、不同浓度的标准啶虫脒(ACE)溶液线性拟出标准曲线；
[0015]S4、啶虫脒浓度的测定
[0016]S4
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1、按照步骤S2的方法构建反应体系
[0017]取待测浓度的啶虫脒(ACE)溶液与巯基修饰的适配体(SH
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APT)混合孵育，然后加入铁单原子纳米酶Fe
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N
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C SACs溶液反应；
[0018]或，将巯基修饰的适配体(SH
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APT)与铁单原子纳米酶Fe
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N
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C SACs溶液混合反应，再加待测浓度的标准啶虫脒(ACE)溶液进行孵育；
[0019]S4
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2、按照步骤S3的方法测试浓度
[0020]在所得反应体系中加入TMB溶液，再调节pH，反应后用TMB终止显色液终止反应，并记录UV
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Vis吸光度，代入步骤S3所得标准曲线中，即测得啶虫脒(ACE)溶液的浓度。
[0021]优选的，步骤S1中，多孔碳(PC)是通过如下方法制备而得：加热柠檬酸钾，将得到的黑色粉末浸泡在硫酸溶液中，搅拌过滤，将得到的多孔碳粉干燥后收集，得多孔碳(PC)。如杂质太多，可多进行几次酸洗。
[0022]优选的，加热的温度为700
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800℃，时间为1
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2h，升温速率为2
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10℃/min；在氮气环境下加热。硫酸浓度为0.5
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1M，搅拌时间为0.2
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0.5h。酸洗后过滤是通过纯水抽滤。酸洗、过滤可去除残留的金属离子和酸。干燥的温度为70
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100℃，时间为10
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12h。
[0023]优选的，步骤S1中，氯化亚铁、1,10
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邻菲罗啉、乙醇溶液、多孔碳(PC)、三聚氰胺的用量比为0.5
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07mmoL：2.5
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3.5mmoL：15
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30mL：250
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350mg：2
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3g，优选为0.6mmoL：3mmoL：20mL：300mg：2g。
[0024]优选的，步骤S1中，高温搅拌的温度为60
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70℃，搅拌至乙醇挥发，再烘干。
[0025]优选的，步骤S1中，所述煅烧的温度为650
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750℃，煅烧时间为0.5
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1.5h，升温速率为4
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6℃/min，优选为700℃，煅烧时间为1h，升温速率为5℃/min。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Fe
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N
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C SACs和适配体的新型便捷比色的啶虫脒生物检测方法，其特征在于，包括以下步骤进行：S1、铁单原子纳米酶Fe
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N
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C SACs的合成：将氯化亚铁和1,10
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邻菲罗啉溶解在有机溶剂中，后加入多孔碳超声震荡，高温搅拌至有机溶剂挥发，烘干；加入三聚氰胺研磨，煅烧后得铁单原子纳米酶Fe
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N
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C SACs；S2、啶虫脒适配体/铁单原子纳米酶反应体系的构建：先将不同浓度的标准啶虫脒溶液与巯基修饰的适配体母液混合孵育，然后加入铁单原子纳米酶Fe
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N
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C SACs溶液反应，制得ACE aptamer/Fe
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N
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C SACs反应体系；或，将巯基修饰的适配体母液与铁单原子纳米酶Fe
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N
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C SACs溶液混合反应，再加入不同浓度的标准啶虫脒溶液进行孵育，制得ACE aptamer/Fe
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N
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C SACs反应体系；S3、啶虫脒的标准曲线绘制：在步骤S2所得反应体系中加入TMB溶液，再调节pH，反应后记录UV
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Vis吸光度，根据吸光度、不同浓度的标准啶虫脒溶液线性拟出标准曲线；S4、啶虫脒浓度的测定：S4
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1、按照步骤S2的方法构建反应体系取待测浓度的啶虫脒溶液与巯基修饰的适配体混合孵育，然后加入铁单原子纳米酶Fe
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N
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C SACs溶液反应；或，将巯基修饰的适配体与铁单原子纳米酶Fe
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N
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C SACs溶液混合反应，再加待测浓度的标准啶虫脒溶液进行孵育；S4
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2、按照步骤S3的方法测试浓度在所得反应体系中加入TMB溶液，再调节pH，反应后用TMB终止显色液终止反应，并记录UV
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Vis吸光度；将测得的吸光度代入步骤S3所得标准曲线中，即测得啶虫脒溶液的浓度。2.根据权利要求1所述的啶虫脒生物检测方法，其特征在于，步骤S1中，多孔碳是通过如下方法制备而得：加热柠檬酸钾，将得到的黑色粉末浸泡在硫酸溶液中，搅拌过滤，将得到的多孔碳粉干燥后收集，得多孔碳。3.根据权利要求1所述的啶虫脒生物检测方法，其特征在于，步骤S1中，氯化亚铁、1,10
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邻菲罗啉、多孔碳的用量比为0.5
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07mmoL：2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鲁梅，俞红，王晨，熊辛和，沈国清，邓云，戴碧涛，王丹凤，耿雪青，王洋，冯郅杰，罗昊，朱将雄，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：