基于SiO2和Fe3O4@Au@Pt的双信号适配体传感器及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于食品安全快速检测技术领域，公开了一种用于啶虫脒检测的荧光及比色双信号生物传感器及其制备方法和应用。本发明专利技术以适配体(Apts)功能化的Fe3O4@Au@Pt(Fe3O4@Au@Pt@Apt)和荧光标记(FAM，6

【技术实现步骤摘要】
基于SiO2和Fe3O4@Au@Pt的双信号适配体传感器及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于食品安全快速检测
，具体涉及基于SiO2和Fe3O4@Au@Pt的一种比色和荧光双信号输出的高灵敏度适配体传感器及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]啶虫脒(acetamiprid，ACE)，是一种新型氯化烟碱类杀虫剂，具有触杀和胃毒作用，并有卓越的内吸活性。因其具有杀虫速效，用量少、活性高、杀虫谱广、持效期长等特点，广泛用于蔬菜上防治蚜虫、白粉虱、蓟马、黄条跳甲等害虫。虽然ACE属于低毒农药，但目前已有研究表明，其具有一定的基因毒性和细胞毒性，对动物的神经系统和生殖系统具有不良影响，对人体健康造成威胁。近年来，由于ACE的过量使用及其本身在环境中具有难降解的特性，导致ACE在蔬菜中残留量超标事件频发。《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》(GB 2763—2021)中规定，ACE在普通白菜、大白菜、黄瓜、番茄、茄子、甜椒等蔬菜中的最大残留限量值为1mg/kg，ACE在结球甘蓝、苦瓜、蚕豆、萝卜、菜豆等蔬菜中的最大残留限量值为0.5mg/kg。因此，对蔬菜中的ACE残留水平进行监测对于保障食品安全具有重要意义。
[0003]目前报道的检测ACE残留的方法主要为仪器法，其中色谱法较多，如高效液相色谱法(HPLC)、气相色谱法(GC)、色谱
‑
质谱联用法(GC
‑
MS)等。仪器方法灵敏度高、选择性好，准确可靠，但存在设备昂贵、操作复杂、需要专业实验人员进行操作、耗时较长等不足。免疫学方法涉及复杂的抗体制备过程，并且在操作过程中抗体远不如脱氧核糖核酸(DNA)稳定。因此亟需一种快速高效灵敏度高的ACE残留水平鉴定方法。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供基于SiO2和Fe3O4@Au@Pt的双信号适配体传感器及其制备方法和应用，具有较好的灵敏度和准确性。
[0005]本专利技术提供的技术方案如下：
[0006]基于SiO2和Fe3O4@Au@Pt的双信号适配体传感器，以Fe3O4@Au@Pt@Apt和SiO2@cDNA
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FAM为识别探针；所述Fe3O4@Au@Pt@Apt为适配体功能化的Fe3O4@Au@Pt，所述SiO2@cDNA
‑
FAM为荧光标记适配体互补链功能化的SiO2。
[0007]本专利技术还提供上述基于SiO2和Fe3O4@Au@Pt的双信号适配体传感器的制备方法，所述Fe3O4@Au@Pt@Apt的制备方法为：将Apts与TCEP孵育后，加入Fe3O4@Au@Pt，4℃反应3h，得到Fe3O4@Au@Pt@Apt。
[0008]进一步的，所述Fe3O4@Au@Pt的制备方法为：将Fe3O4@Au放置于甲醇
‑
水溶液中，再加入H2PtCl4·
4H2O，冰浴中搅拌反应，再加入NaBH4水溶液，搅拌后磁分离，洗涤后烘干，得到Fe3O4@Au@Pt。
[0009]进一步的，所述Fe3O4@Au的制备方法为：将Fe3O4‑
NH2放置于甲醇
‑
水溶液中，再加入
H2AuCl4·
4H2O，冰浴中搅拌反应，再加入NaBH4的水溶液，搅拌后磁分离，洗涤后烘干，得到Fe3O4@Au。
[0010]进一步的，所述Fe3O4‑
NH2的制备方法为：将干燥后的Fe3O4分散于乙醇中，超声处理后，加入APTES在油浴锅中反应，反应后进行磁分离，乙醇洗涤后烘干，得到Fe3O4‑
NH2。
[0011]进一步的，所述SiO2@cDNA
‑
FAM的制备方法为：将SiO2‑
COOH分散于纯水中，加入cDNA
‑
FAM和NHS、EDC活化羧基，得到SiO2@cDNA
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FAM；所述SiO2‑
COOH为SiO2羧基化改性得到。
[0012]进一步的，所述SiO2‑
COOH的制备方法为：将丁二酸酐加入DMF中制成混合液A，超声处理；然后将SiO2‑
NH2加入DMF中制成混合液B，超声处理；将混合液A和混合液B混匀后再加入去离子水，在油浴锅中磁力搅拌过夜，离心，多次反复用蒸馏水洗涤离心，得到SiO2‑
COOH。
[0013]进一步的，SiO2‑
NH2的制备方法为：首先将CTAB加入至纯水中，超声处理，随后，将TEOS溶解在乙醇中，用注射器滴加到上述CTAB溶液中，并进行搅拌。随后向上述溶液中滴加含有APTES的乙醇，最后再缓慢加入氨水，让混合物在油浴锅中反应。反应结束后离心，用2％盐酸
‑
甲醇溶液洗涤，随后再将混合物在油浴锅里反应，重复该过程两次。最后用乙醇和纯水洗涤并干燥，得到SiO2‑
NH2。
[0014]本专利技术还提供上述基于SiO2和Fe3O4@Au@Pt的双信号适配体传感器在啶虫脒检测中的应用。
[0015]进一步的，以Fe3O4@Au@Pt@Apt和SiO2@cDNA
‑
FAM为识别探针，与待测样品反应后进行磁分离，检测上清液的荧光强度，沉淀物重悬于PBS进行比色，测定在450nm下的吸光度值。
[0016]进一步的，Fe3O4@Au@Pt@Apt和SiO2@cDNA
‑
FAM的体积比为1：2；猝灭时间为60min；ACE的孵育时间为80min。
[0017]进一步的，所述适配体及荧光标记互补链的序列如下：
[0018]SH
‑
(CH2)6‑
TGT AAT TTG TCT GCAGCG GTT CTT GAT CGC TGACAC CAT ATT ATG AAG A；
[0019]NH2‑
(CH2)6‑
CAT AAT ATG GTG TCA GCG
‑
FAM。
[0020]有益效果
[0021]本试验将SiO2羧基化改性得到SiO2‑
COOH，同时合成氨基荧光素标记的cDNA(cDNA
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FAM)分子识别探针，通过基团结合，cDNA
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FAM成功结在SiO2‑
COOH表面，形成SiO2@cDNA
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FAM。将Au NPs和Pt NPs修饰在Fe3O4的表面，得到Fe3O4@Au@Pt，巯基化Apts通过基团与Fe3O4@Au@Pt结合，形成Fe3O4@Au@Pt@Apt。以SiO2和Fe3O4@Au@Pt为材料，以Fe3O4@Au@Pt@Apt和SiO2@cDNA
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FAM为识别探针，利用适配体对目标物的特异性识别，及Fe3O4@Au@Pt的酶催化活性及其对荧光的猝灭作用，配合磁分离技术，构建了一种比色和荧光双信号输出的高灵敏度适配体传感器用于ACE检测。
[0022]二氧化硅(SiO2)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于SiO2和Fe3O4@Au@Pt的双信号适配体传感器，其特征在于，以Fe3O4@Au@Pt@Apt和SiO2@cDNA
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FAM为识别探针；所述Fe3O4@Au@Pt@Apt为适配体功能化的Fe3O4@Au@Pt，所述SiO2@cDNA
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FAM为荧光标记适配体互补链功能化的SiO2。2.根据权利要求1所述的基于SiO2和Fe3O4@Au@Pt的双信号适配体传感器的制备方法，其特征在于，所述Fe3O4@Au@Pt@Apt的制备方法为：将Apts与TCEP孵育后，加入Fe3O4@Au@Pt，4℃反应3h，得到Fe3O4@Au@Pt@Apt。3.根据权利要求1所述的基于SiO2和Fe3O4@Au@Pt的双信号适配体传感器的制备方法，其特征在于，所述Fe3O4@Au@Pt的制备方法为：将Fe3O4@Au放置于甲醇
‑
水溶液，再加入H2PtCl4·
4H2O，冰浴中搅拌反应，再加入NaBH4水溶液，搅拌后磁分离，洗涤后烘干，得到Fe3O4@Au@Pt。4.根据权利要求1所述的基于SiO2和Fe3O4@Au@Pt的双信号适配体传感器的制备方法，其特征在于，所述Fe3O4@Au的制备方法为：将Fe3O4‑
NH2放置于甲醇
‑
水溶液中，再加入H2AuCl4·
4H2O，冰浴中搅拌反应，再加入NaBH4的水溶液，搅拌后磁分离，洗涤后烘干，得到Fe3O4@Au。5.根据权利要求1所述的基于SiO2和Fe3O4@Au@Pt的双信号适配体传感器的制备方法，其特征在于，所述Fe3O4‑
NH2的制备方法为：将干燥后的Fe3O4分散于乙醇中...

【专利技术属性】
技术研发人员：董飒，朱子欣，何康丽，施秋赟，冯建国，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：