【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于食物检测，具体涉及一种用于组胺检测的传感器。
技术介绍
1、生物胺是一类具有生物活性、低分子质量的碱性含氮化合物的总称，由氨基酸在氨基酸脱羧酶的作用下脱羧产生。组胺作为一种生物胺，在自然界中存在于许多食物和生物体中。组胺在人体中起着多种作用，包括调节血管通透性、平滑肌收缩和神经递质释放等。在食物中，组胺主要存在于腐败或发酵的食物中，如发酵奶酪、腌制的肉类和鱼类等。摄入过多的组胺可能引起头痛、面部潮红、呕吐、呼吸窘迫、心悸、红疹、高血压等过敏性中毒症状，严重时可导致休克，甚至危及生命。因此，在食品加工和储存过程中，控制以及检测组胺含量是非常重要的。
2、传统的检测方法包括色谱法如薄层色谱、高效液相色谱、气相色谱、离子色谱、毛细管电泳法等。但这些方法都有一定的局限，如样品的前处理复杂耗时、仪器昂贵、灵敏度低、难以实现现场快速检测。近年来，比色法容易通过肉眼识别被广泛用于组胺检测。cn110672596a公开了“一种用于组胺快速检测的比色条、比色卡检测方法”，将含有海藻糖的pda囊泡分散液作为显色指示液滴加在吸附载体上得到比色条，但是这种方法的检测灵敏度较差。
3、对于比色传感器而言，相较于分离提纯成本高、稳定性差以及储存条件苛刻的天然酶而言，纳米酶因其优异的化学稳定性和低廉的制备成本而引起人们的关注。纳米酶，即具有酶活性的纳米材料的人工模拟酶，近年来被广泛研究与应用。纳米酶的材料主要包括金属氧化物，贵金属和碳纳米材料等，具有制备过程简单、高催化活性、高稳定性、低成本等优点，可应用于构建纳米酶传感
技术实现思路
1、为了解决现有技术中用于组胺检测的比色传感器存在特异性差、灵敏度低的问题，本专利技术将纳米酶、核酸适配体及比色检测等诸多技术的优势联合起来，提供了一种基于有机金属框架mof纳米酶的适配体比色传感器，并由此建立了一种简便快速而又具有极高灵敏度和特异性的组胺分析方法。
2、本专利技术提供了一种基于mof纳米酶的适配体比色传感器的制备方法，包括如下步骤：
3、s1、将第二适配体互补链连接至铁基mof纳米酶表面，制得多功能mof纳米酶；
4、s2、将适配体与第一适配体互补链进行杂交形成dna双链，将形成的dna双链连接至检测容器内表面，制得捕获板。
5、本专利技术首先以fe3o4为核，以铁基有机金属框架mof为壳制备fe3o4@mof纳米颗粒，然后在制得的fe3o4@mof纳米颗粒表面掺杂贵金属纳米颗粒，制备而成铁基mof纳米酶，该种磁性mof复合材料在具有磁性的同时还具有类过氧化物酶活性，可以在h2o2存在下催化显色底物氧化，如3,3',5,5'-四甲基联苯胺(tmb)等。具体而言，mof是由金属阳离子或金属离子簇通过阴离子或中性多齿有机配体相互连接而成的具有重复排列晶体结构的有机-无机杂化材料，是利用金属与配体之间强键合力进行网状连接创建出具有永久孔隙的开放晶体框架。本专利技术中，以fe3o4为核的fe3o4@mof纳米颗粒除了具有孔隙丰富，比表面积大，吸附性好，易修饰、负载和分离，催化活性位点多等特性，还具有易于磁分离的优势，与通过离心进行固液分离的mof相比，基于磁性铁基mof材料的样品前处理操作更为简单、方便。另一方面，贵金属纳米颗粒具有较强的过氧化物酶催化活性，但贵金属一般为稀有金属且成本高。为提高贵金属的利用率，本专利技术将贵金属纳米材料掺杂于mof表面，借助于mof其独特的孔道结构，可避免贵金属纳米颗粒发生聚集作用，提高了贵金属的利用率。
6、本专利技术在基于铁基mof纳米酶的基础上，将第二适配体互补链修饰于该铁基mof纳米酶表面，构建得到可通过磁分离实现清洗纯化的具有比色信号的可特异性结合的多功能mof纳米酶。相应地，本专利技术预先将适配体与第一适配体互补链进行杂交形成dna双链，再将所形成的dna双链通过第一适配体互补链经由氨基羧基共价结合的方式修饰于检测容器内表面，由此制得捕获板。一般可选择酶标板作为检测容器，便于dna双链在其表面的修饰。在本专利技术中，第二适配体互补链的引入显著增强了该磁性mof复合材料的催化活性，由于核酸适配体对显色底物tmb的静电作用以及tmb与适配体碱基的π-π共轭与氢键作用，增加了铁基mof纳米酶催化tmb氧化的能力，产生更深的颜色，提高比色检测的灵敏度。另外，核酸适配体作为生物识别元件，容易合成和修饰，对目标物具有高的特异性和亲和性，能够在目标物存在时与之更好结合，解决了纳米复合材料选择性差的问题。故本专利技术所提供的基于mof纳米酶的比色荧光双信号探针也为其余的小分子检测提供了新的思路；在此，所述的核酸适配体亦可是针对其余小分子物质进行设计的，不仅仅局限于本专利技术实施例中所示的组胺分子。
7、下面将对所述的基于mof纳米酶的适配体比色传感器的具体工作原理及使用方法进行解释，请参考图1。将表面修饰第二适配体互补链的多功能mof纳米酶与待测样品添加至所述的捕获板中，捕获板上适配体的构象发生变化，其与所述的第一适配体互补链解链并与样品中的组胺分子进行特异性结合。与此同时，多功能mof纳米酶通过第二适配体互补链和第一适配体互补链的dna互补配对连接至所述的捕获板上。即，原固定于捕获板上的适配体与样品中的组胺分子进行结合，由此形成寡核苷酸的第一适配体互补链再与修饰于多功能mof纳米酶表面的第二适配体互补链进行杂交，所形成的dna双链将多功能mof纳米酶固定于捕获板上。孵育结束后，将捕获板内的溶液倒出并清洗，使得捕获板上只存在与之相结合的多功能mof纳米酶。清洗后加入含tmb与h2o2的显色底物液进行显色反应，相较于不含组胺的空白对照，当加入含组胺的待测样品时，捕获板上适配体的构象发生变化，其与第一适配体互补链解链并与样品中的组胺分子进行特异性结合，由此形成寡核苷酸的第一适配体互补链与修饰于多功能mof纳米酶表面的第二适配体互补链进行杂交，所形成的dna双链将多功能mof纳米酶固定于捕获板上，使得结合至捕获板上的多功能mof纳米酶数量多于空白对照，故在显色反应后，大量tmb被氧化，反应液蓝色加深，由此可定性检测待测样品中是否含有组胺。同时，多功能mof纳米酶催化tmb显色反应的强度与所添加的组胺浓度相关，即反应液所测定的吸光度值与组胺浓度对数值具有线性关系，由此可实现混合体系下组胺的高特异性、高灵敏度的定量检测。此外，洗液中的多功能mof纳米酶可通过磁分离清洗并富集，以实现耗材回收利用、降低使用成本的目的。
8、作为优选，步骤s1中所述的铁基mof纳米酶以fe3o4纳米颗粒为核；以铁基mof为壳，所述的铁基mof表面掺杂有贵金属纳米颗粒，所述的贵金属纳米颗粒选自au纳米颗粒、ag纳米颗粒、pt纳米颗粒中的至少一种，优选为au纳米颗粒，所述au纳米颗粒一般可通过氯金酸与硼氢化钠混合后反应制得。
9、作为优选，步骤s1中所述的铁本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于MOF纳米酶的适配体比色传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述的铁基MOF纳米酶以Fe3O4纳米颗粒为核；以铁基MOF为壳，所述的铁基MOF表面掺杂有贵金属纳米颗粒，所述的贵金属纳米颗粒选自Au纳米颗粒、Ag纳米颗粒、Pt纳米颗粒中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述第二适配体互补链与所述的铁基MOF纳米酶通过生物素-链霉亲和素作用进行连接。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述第二适配体互补链的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述DNA双链与所述检测容器通过氨基羧基共价结合的方式进行连接。
6.根据权利要求1所示的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述第一适配体的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述适配体的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤
8.一种如权利要求1～7任一所述方法制备得到的基于MOF纳米酶的适配体比色传感器，其特征在于，包括多功能MOF纳米酶、捕获板。
9.一种如权利要求8所述的基于MOF纳米酶的适配体比色传感器在组胺检测中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述应用包括以下方法：将所述多功能MOF纳米酶、待测样品加入到所述捕获板中进行孵育，孵育结束后将捕获板内的溶液倒出并清洗，再加入显色底物液进行显色反应，终止反应后进行定性判定和/或定量分析；所述定性判定是通过样品颜色由无色变为有色，判定待测样品中含有组胺；所述定量分析是测定反应后样品吸光度值，通过外标法定量，得到待测样品中组胺的浓度。
...【技术特征摘要】
1.一种基于mof纳米酶的适配体比色传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述的铁基mof纳米酶以fe3o4纳米颗粒为核；以铁基mof为壳，所述的铁基mof表面掺杂有贵金属纳米颗粒，所述的贵金属纳米颗粒选自au纳米颗粒、ag纳米颗粒、pt纳米颗粒中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述第二适配体互补链与所述的铁基mof纳米酶通过生物素-链霉亲和素作用进行连接。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述第二适配体互补链的核苷酸序列如seq id no.2所示。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述dna双链与所述检测容器通过氨基羧基共价结合的方式进行连接。
6.根据权利要求1所示的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述第一适...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐霞，刘鑫，宋羽梵，陈涛，张周吉，丁玉庭，周绪霞，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：
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