一种检测变异链球菌的非酶复合电极及其制备方法和应用技术

技术编号：40126460 阅读：7 留言：0更新日期：2024-01-23 21:27

本发明专利技术公开了一种检测变异链球菌的非酶复合电极及其制备方法和应用，其属于微生物检测技术领域，该制备方法包括以下步骤：在工作电极上电沉积羧基化碳纳米管，制得c‑MWCNTs电极；将c‑MWCNTs电极置于活化溶液中进行活化，再进行冲洗、干燥，接着在活化后的c‑MWCNTs电极表面滴涂变异链球菌特异性适配体进行固定处理，得到Apt/c‑MWCNTs电极；将亚甲基蓝、吡咯、变异链球菌模板置于Apt/c‑MWCNTs电极上进行电聚合，以制备分子印迹聚合物薄膜，然后去除变异链球菌模板，得到所述非酶复合电极。本发明专利技术制得的非酶复合电极具有成本低、高稳定性和高靶点结合率等优点，为变异链球菌的检测提供了一个实时、无创、精确、稳定和低成本的解决方案。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微生物检测，具体是一种检测变异链球菌的非酶复合电极及其制备方法和应用。

技术介绍

1、龋病是一种多因素细菌感染性疾病，作为龋病的主要致病菌，变异链球菌(streptococcus mutans，s.mutans)的定量监测对于早期龋病的预防和诊断具有重要意义。

2、目前，现有的预测龋病发生危险因素的传统方法包括dentocult sm、dentoculelb、刃天青纸片法以及定量聚合酶链反应(pcr)技术。这些方法存在操作耗时长、定量困难、成本高等问题；且涉及昂贵的大型仪器，无法实现人群自行检测。此外，现有技术已开发的一系列以抗体、抗菌肽、凝集素、万古霉素和适配体为识别元件的电化学传感器，在真实唾液样本中的变异链球菌检测中存在灵敏度低、选择性差和长期稳定性差等问题，还需要添加外部氧化还原信号探针，无法实现细菌的即时原位检测。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种检测变异链球菌的非酶复合电极的制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

2、为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：

3、一种检测变异链球菌的非酶复合电极的制备方法，其包括以下步骤：

4、在工作电极上电沉积羧基化碳纳米管，制得c-mwcnts电极；

5、将c-mwcnts电极置于活化溶液中进行活化，再进行冲洗、干燥，接着在活化后的c-mwcnts电极表面滴涂变异链球菌特异性适配体进行固定处理，得到ap t/c-mwcnts电极；</p>

6、将亚甲基蓝、吡咯、变异链球菌模板置于apt/c-mwcnts电极上进行电聚合，以制备分子印迹聚合物薄膜，然后去除变异链球菌模板，得到所述非酶复合电极。

7、优选地，在工作电极上电沉积羧基化碳纳米管，制得c-mwcnts电极的步骤，具体包括：

8、将羧基化碳纳米管和十二烷基硫酸钠添加至超纯水中，并进行超声分散，得到分散液；

9、通过施加恒定电位在工作电极上电沉积分散液，然后，用蒸馏水洗涤，除去残留的十二烷基硫酸钠，得到c-mwcnts电极。

10、优选地，所述工作电极为丝网印刷电极。

11、优选地，所述活化溶液包括200-300mm的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺以及50-80mm的n-羟基丁二酰亚胺。

12、优选地，所述变异链球菌特异性适配体为氨基修饰的适配体，其核苷酸序列如序列表seq id no:1所示。

13、优选地，电聚合的方法为：在含有0.1-0.3m的kcl、0.02-0.04m的亚甲基蓝、0.4-0.5m的吡咯和106-108的cfu/ml变异链球菌模板的pbs溶液中，通过循环伏安法进行电聚合。

14、优选地，电聚合的电位范围为-0.8v至+0.9v，扫描速率为40-60mv/s，聚合圈数为15-25。

15、本专利技术实施例的另一目的在于提供一种采用上述制备方法制得的非酶复合电极。

16、本专利技术实施例的另一目的在于提供一种上述非酶复合电极在制备用于检测变异链球菌的传感器中的应用。

17、本专利技术提供的检测变异链球菌的非酶复合电极的制备方法，通过采用变异链球菌特异性适配体(aptamer，apt)联合分子印迹聚合物(molecularly imprinte d polymers，mip)构建以变异链球菌为检测对象的高特异性传感器材料(即非酶复合电极)。其中，apt是一段具有识别和结合特定菌株能力的寡核苷酸序列，mip是一种具有识别特性的分子聚合材料，能够形成与细菌互补的印迹空腔，具有成本低、高稳定性和高靶点结合率等优点，为变异链球菌的检测提供了一个实时、无创、精确、稳定和低成本的解决方案。

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【技术保护点】

1.一种检测变异链球菌的非酶复合电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的检测变异链球菌的非酶复合电极的制备方法，其特征在于，在工作电极上电沉积羧基化碳纳米管，制得c-MWCNTs电极的步骤，具体包括：

3.根据权利要求1或2所述的检测变异链球菌的非酶复合电极的制备方法，其特征在于，所述工作电极为丝网印刷电极。

4.根据权利要求1所述的检测变异链球菌的非酶复合电极的制备方法，其特征在于，所述活化溶液包括200-300mM的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺以及50-80mM的N-羟基丁二酰亚胺。

5.根据权利要求1所述的检测变异链球菌的非酶复合电极的制备方法，其特征在于，所述变异链球菌特异性适配体为氨基修饰的适配体，其核苷酸序列如序列表SEQ ID NO:1所示。

6.根据权利要求1所述的检测变异链球菌的非酶复合电极的制备方法，其特征在于，电聚合的方法为：在含有0.1-0.3M的KCl、0.02-0.04M的亚甲基蓝、0.4-0.5M的吡咯和106-108的CFU/mL变异链球菌模板的P

7.根据权利要求6所述的检测变异链球菌的非酶复合电极的制备方法，其特征在于，电聚合的电位范围为-0.8V至+0.9V，扫描速率为40-60mV/s，聚合圈数为15-25。

8.一种采用权利要求1-7中任一项所述制备方法制得的非酶复合电极。

9.一种权利要求8所述非酶复合电极在制备用于检测变异链球菌的传感器中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种检测变异链球菌的非酶复合电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的检测变异链球菌的非酶复合电极的制备方法，其特征在于，在工作电极上电沉积羧基化碳纳米管，制得c-mwcnts电极的步骤，具体包括：

3.根据权利要求1或2所述的检测变异链球菌的非酶复合电极的制备方法，其特征在于，所述工作电极为丝网印刷电极。

4.根据权利要求1所述的检测变异链球菌的非酶复合电极的制备方法，其特征在于，所述活化溶液包括200-300mm的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺以及50-80mm的n-羟基丁二酰亚胺。

5.根据权利要求1所述的检测变异链球菌的非酶复合电极的制备方法，其特征在于，所述变异链球菌特异性适配体为氨基修...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩光红，张强，李亚楠，李泽，关常君，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：

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