复合物荧光阵列传感器及其构建方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种复合物荧光阵列传感器及其构建方法和应用，属于生物传感技术领域。其是以两种荧光染料单独及与基于苯硼酸的淬灭剂两两对应混合,构建了一种荧光阵列传感器，用于不同的茶叶的区分和检测。采用模式识别分析的方法建立不同种类茶叶标准样本的“指纹图谱”，再对未知种类的茶叶样本进行模式识别，最后将未知茶叶样本的“指纹图谱”结果与不同种类茶叶标准样本前期构建的“指纹图谱”进行比较，未知茶叶样本的“指纹图谱”最接近哪种茶叶标准样本的“指纹图谱”则认定此未知茶叶样本为哪种茶叶类别。该阵列传感器的制备过程简易，操作简单；多信号通道输出的特性可降低背景信号噪声的干扰，有效提升该阵列传感器的实际应用价值。实际应用价值。

【技术实现步骤摘要】
复合物荧光阵列传感器及其构建方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种传感器及其构建方法和应用，尤其涉及一种复合物荧光阵列传感器及其构建方法和应用，属于生物传感


技术介绍

[0002]茶叶作为我国传统饮品，其安全性一直备受关注。发展茶产业，保证茶叶品质是重中之重。
[0003]针对茶叶产地、品质和真伪的检测技术主要包括稳定同位素和多矿物检测技术、色谱技术、近红外光谱技术和指纹图谱技术等。(Yuan et al.J Agric Sci2013,4,452)稳定同位素和多矿物检测技术通过对比茶样品中所含稳定同位素与矿物元素的含量差异来达到对茶叶产地或种类的区分。(MARCOS et al.JAAS 1998,13,521
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5)但由于茶叶中所含元素含量极易受到产地环境、农药和肥料等多种因素影响，采用此类方法甄别茶叶真伪需要严格挑选及优化算法，即使得出实验数据，其可靠性仍无法保证。色谱检测技术通过分析茶叶中特征化学成分来完成茶叶真伪、种类鉴别的工作，拥有良好的分离特性，且检测灵敏度高。但因其定性能力较差，往往需要与其他技术联合使用。此外，使用此类技术检测时需要提前严格筛选具有明显特征的化学组分且这些特征化学组分往往受加工工艺、产地环境等因素影响，实验操作时不仅流程繁琐，实验仪器昂贵，而且所得模型对于混合样本的检测率不佳，应用范围受到限制。茶叶中多种多样的组分拥有丰富的结构与组成信息，因此，近红外光谱检测技术在茶叶真伪鉴别方面有巨大的优势。但也正因为需要大量的数据建立模型且需要不断更新，该技术易受到茶叶种类、样品制备及扫描波数等多因素影响，实用性大幅缩减。(He et al.SPectrochim.Acta A Mol.Biomol.SPectrosc.2012,86,399
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404)指纹图谱检测技术包含许多分支，对比上述其他检测技术拥有设计简单、灵敏度高、检测结果直观等特点。荧光阵列传感芯片技术也属于其中一类，通过模拟动物嗅觉系统和味觉系统的功能，实现数据的多通道信号传输，具有广谱响应和交互响应，有效避免了其他技术共存的过度依赖某一特定组分(响应物质)的问题。
[0004]目前，仅有少部分文献报道利用荧光阵列传感器对茶叶进行检测，因此本领域仍需要建立更便捷、快速、准确的检测方法。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：针对目前仍缺乏快速准确鉴别茶叶品种、优劣的方法，本专利技术的目的是提供一种灵敏度高、准确度高、检测效率快的复合物荧光阵列传感器，在保证准确度的同时简化茶叶处理历程，实现对茶叶种类、优劣的快速鉴别，涉及绿茶、红茶、乌龙茶等知名茶叶品种；本专利技术的另一目的是提供一种的复合物荧光阵列传感器的构建方法；本专利技术的另一目的是提供一种利用复合物荧光阵列传感器鉴别茶叶的方法
[0006]技术方案：本专利技术的一种复合物荧光阵列传感器，所述复合物荧光阵列传感器为液体阵列传感器，所述液体阵列传感器包括N个传感单元，所述传感单元为第一荧光染料、
第二荧光染料、第一荧光染料与第一淬灭剂的复合物、第一荧光染料与第二淬灭剂的复合物、第一荧光染料与第三淬灭剂的复合物、第二荧光染料与第一淬灭剂的复合物、第二荧光染料与第二淬灭剂的复合物、第二荧光染料与第三淬灭剂的复合物，其中第一荧光染料和第二荧光染料均含有邻位酚羟基；第一淬灭剂、第二淬灭剂和第三淬灭剂为基于苯硼酸的淬灭剂。
[0007]优选地，第一荧光染料和第二荧光染料为不同的秦皮乙素衍生物。
[0008]优选地，所述传感单元中，第一荧光染料为秦皮乙素，第二荧光染料为4
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甲基七叶亭，第一淬灭剂为硼酸邻位取代的联苄吡啶、第二淬灭剂为硼酸间位取代的联苄吡啶、第三淬灭剂为硼酸对位取代的联苄吡啶。
[0009]具体的，秦皮乙素结构通式如ES所示，4
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甲基七叶亭的结构式如MS所示：
[0010][0011]硼酸邻位取代的联苄吡啶的结构式如4
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2O所示、硼酸间位取代的联苄吡啶的结构式如4
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3m所示、硼酸对位取代的联苄吡啶的结构式如4
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4P所示：
[0012][0013]第一荧光染料的结构式如ES所示，第二荧光染料的结构式如MS所示：第一荧光染料与第一淬灭剂的复合物的结构式如ES
‑4‑
2O所示、第一荧光染料与第二淬灭剂的复合物的结构式如ES
‑4‑
3m所示、第一荧光染料与第三淬灭剂的复合物的结构式如ES
‑4‑
4P所示、第二荧光染料与第一淬灭剂的复合物的结构式如MS
‑4‑
2O所示、第二荧光染料与第二淬灭剂的复合物的结构式如MS
‑4‑
3m所示、第二荧光染料与第三淬灭剂的复合物的结构式如MS
‑4‑
4P所示：
[0014][0015]作为上述方案的进一步改进，所述传感单元中，第一荧光染料的浓度为0.01
‑
0.1mM；第一荧光染料与第一淬灭剂的复合物中第一淬灭剂的浓度为0.01
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0.1mM；第一荧光染料与第二淬灭剂的复合物中第二淬灭剂的浓度为0.1
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0.5mM；第一荧光染料与第三淬灭剂的复合物中第三淬灭剂的浓度为0.1
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0.8mM；
[0016]作为上述方案的进一步改进，所述传感单元中，第二荧光染料的浓度为0.01
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0.1mM；第二荧光染料与第一淬灭剂的复合物中第一淬灭剂的浓度为0.01
‑
0.1mM；第二荧光染料与第二淬灭剂的复合物中第二淬灭剂的浓度为0.01
‑
0.1mM；第二荧光染料与第三淬灭剂的复合物中第三淬灭剂的浓度为0.1
‑
0.8mM。
[0017]另一方面，本专利技术提供一种上述的复合物荧光阵列传感器的构建方法，制备传感单元以构建液体阵列传感器，传感单元制备方法包括：
[0018]第一荧光染料传感单元制备：第一荧光染料用缓冲溶液稀释至a mM；
[0019]第二荧光染料传感单元制备：第二荧光染料用缓冲溶液稀释至a mM；
[0020]复合物传感单元制备：荧光染料用缓冲溶液稀释至a mM，然后均分成若干份，并分别加入不同浓度的淬灭剂，分别测量荧光强度，得到荧光滴定曲线，选择淬灭剂将荧光染料的荧光强度淬灭至b％时比例的复合物用于构建传感单元；其中根据复合物传感单元的类型，选择荧光染料为第一荧光染料或第二荧光染料，选择淬灭剂为第一淬灭剂、第二淬灭剂或第三淬灭剂。
[0021]优选地，a为0.01
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0.1，b为10
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60。
[0022]另一方面，本专利技术提供一种利用上述的复合物荧光阵列传感器鉴别茶叶的方法，包括以下步骤：
[0023]1)配置传感试剂：分别配置传感单元所需的传感试剂；
[0024]2)构建液体阵列传感器：根据N个传感单元建立N<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合物荧光阵列传感器，其特征在于，所述复合物荧光阵列传感器为液体阵列传感器，所述液体阵列传感器包括N个传感单元，所述传感单元为第一荧光染料、第二荧光染料、第一荧光染料与第一淬灭剂的复合物、第一荧光染料与第二淬灭剂的复合物、第一荧光染料与第三淬灭剂的复合物、第二荧光染料与第一淬灭剂的复合物、第二荧光染料与第二淬灭剂的复合物、第二荧光染料与第三淬灭剂的复合物，其中第一荧光染料和第二荧光染料均含有邻位酚羟基；第一淬灭剂、第二淬灭剂和第三淬灭剂为基于苯硼酸的淬灭剂。2.根据权利要求1所述的复合物荧光阵列传感器，第一荧光染料和第二荧光染料为不同的秦皮乙素衍生物。3.根据权利要求2所述的复合物荧光阵列传感器，其特征在于，所述传感单元中，第一荧光染料为秦皮乙素衍生物，第二荧光染料为4
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甲基七叶亭衍生物，第一淬灭剂为硼酸邻位取代的联苄吡啶、第二淬灭剂为硼酸间位取代的联苄吡啶、第三淬灭剂为硼酸对位取代的联苄吡啶。4.根据权利要求1所述的复合物荧光阵列传感器，其特征在于，所述传感单元中，第一荧光染料的浓度为0.01
‑
0.1mM；第一荧光染料与第一淬灭剂的复合物中第一淬灭剂的浓度为0.01
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0.1mM；第一荧光染料与第二淬灭剂的复合物中第二淬灭剂的浓度为0.1
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0.6mM；第一荧光染料与第三淬灭剂的复合物中第三淬灭剂的浓度为0.1
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0.8mM。5.根据权利要求1所述的复合物荧光阵列传感器，其特征在于，所述传感单元中，第二荧光染料的浓度为0.01
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0.1mM；第二荧光染料与第一淬灭剂的复合物中第一淬灭剂的浓度为0.01
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0.1mM；第二荧光染料与第二淬灭剂的复合物中第二淬灭剂的浓度为0.01
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0.1mM；第二荧光染料与第三淬灭剂的复合物中第三淬灭剂的浓度为0.1
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0.8mM。6.一种根据权利要求1
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5任一所述的复合物荧光阵列传感器的构建方法，其特征在于，制备传感单元以构建液体阵列传感器，传感单元制备方法包括：第一荧光染料传感单元制备：第一荧光染料用缓冲溶液稀释至a mM；第二荧光染料传感单元制备：第二荧光染料用缓冲溶液稀释至a mM；复合物传感单元制备：荧光染料用缓冲溶液稀释至a mM，然后均分成若干份，并分别加入不同浓度的淬灭剂，分别测量荧光强度，得到荧光滴定曲线，选择淬灭剂将荧光染料的荧光强度淬灭至b％时比例的复合物用于构建传感单元；其中根据复合物传感单元的类型，选择荧光染料为第一荧光染料或第二荧光染料，选择淬灭剂为第一淬灭剂、第二淬灭剂或第三淬灭剂。7.根据权利要求6所述的复合物荧光阵列传感器的构建方法，其特征在于，a为0.01
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0.1，b为10
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60。8.一种利用根据权利要求1
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5任一所述的复合物荧光阵列传感器鉴别茶叶...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明琪，余洋，倪伟伟，韩仰，张泽锐，周玲佳，余洁，张馨月，农碧聪，李飞，韩进松，
申请(专利权)人：中国药科大学，
类型：发明
国别省市：