System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种真菌毒素的光电化学检测方法技术_技高网

一种真菌毒素的光电化学检测方法技术

技术编号:40347251 阅读:10 留言:0更新日期:2024-02-09 14:32
本发明专利技术公开了一种真菌毒素的光电化学检测方法。该方法是在Cu<subgt;2</subgt;O NPs表面包覆ZIF‑8以合成Cu<subgt;2</subgt;O@ZIF‑8复合材料,并将其修饰在GCE电极表面,产生强的光电流信号。同时以真菌毒素适配体参与构建的DNA水凝胶能够负载大量GOx,引入目标物真菌毒素后,水凝胶结构被破坏,利用释放出的GOx催化葡萄糖产生葡萄糖酸,实现对Cu<subgt;2</subgt;O@ZIF‑8的裂解,使其光电流信号下降,通过测量光电流信号的前后变化即可实现对真菌毒素的高灵敏度、高选择性检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种真菌毒素的检测方法,具体涉及一种基于包封氧化亚铜的金属有机框架(mof)构建的光电化学传感器用于真菌毒素的检测方法,属于光电化学生物分析领域。


技术介绍

1、赭曲霉毒素是曲霉属和青霉属真菌产生的次级代谢物。其中,赭曲霉毒素a(ochratoxin a,ota)毒性强、分布广、对人类健康危害极大(2b类致癌物),存在于豆类、玉米、小麦、葡萄酒、咖啡豆等常见农产品中。ota具有较高的热稳定性和化学稳定性,极易在人体内积蓄,产生严重的毒害作用。

2、近年来,报道的许多分析方法已成功用于赫曲霉毒素a定量分析,mohammad等人利用超高效液相色谱与荧光检测(uhplc-fld)对咖啡样本中的黄曲霉素b1、b2、g1、g2四种物质的污染程度进行了检测,结果表明四种物质分离良好(al-ghouti m a,alhusaini a,abu-dieyeh m h,et al.determination of aflatoxins in coffee by means of ultra-high performance liquid chromatography-fluorescence detector andfungiisolation[j].international journal of environmental analyticalchemistry,2022,102(18):6999-7014.)。hplc具有高通量、高选择性、分离速度快等特点,但此法检测时间长、检测成本高、无法对大批量样品进行快速检测的缺点,在实际应用中仍有一定的局限性。

3、herrero等人首次通过quechers法对植物性饮料进行分析,建立了一种超高效液相色谱串联质谱法,实现了对大豆、燕麦和水稻植物性饮料中11种真菌毒素的同时检测(miro-abella e,herrero p,canela n,et al.determination of mycotoxins in plant-based beverages using quechers and liquid chromatography-tandem massspectrometry[j].food chemistry,2017,229:366-372.)。lc-ms可以对多种真菌毒素进行同时检测,准确度和灵敏度较高,但该方法操作复杂、所用仪器昂贵、检测成本较高,在一定程度上限制了其应用。与这些方法相比,基于光电化学的生物传感平台具有检测限低、灵敏度高、特异性好等明显的优势,可实现ota的灵敏检测。但是目前为止,还未见利用cu2o@zif-8用于构建的光电化学传感器用于赭曲霉毒素的相关报道。


技术实现思路

1、为克服现有技术的不足与缺陷,本专利技术的目的是在于提供一种通过光电化学检测真菌毒素的方法,该方法采用包封氧化亚铜的zn金属有机框架(cu2o@zif-8)复合材来产生光电流信号,同时利用包裹葡萄糖氧化酶(gox)的真菌毒素目标响应性dna水凝胶氧化葡萄糖产生葡萄糖酸,并基于葡萄糖酸能够使得cu2o@zif-8裂解而使其光电流信号下降的特点,构建生物传感器,从而实现对真菌毒素的高灵敏度、高选择性光电化学检测。

2、为了实现上述技术目的,本专利技术提供了一种真菌毒素的光电化学检测方法,该方法包含以下步骤:

3、1)将cu2o@zif-8纳米复合物分散至溶剂中后,滴加至电极表面,经过干燥得到复合电极;所述复合电极进行光电检测,得到光电流响应值i;所述cu2o@zif-8纳米复合物由金属有机框架zif-8包裹cu2o纳米颗粒构成;

4、2)将真菌毒素溶液加入至包裹葡萄糖氧化酶的dna水凝胶中进行孵育i,再加入葡萄糖溶液进行孵育ii,得到反应液;将所述反应液滴加到所述复合电极上进行孵育iii后,进行光电检测,得到光电流响应值ii;所述dna水凝胶由接枝dna链1的聚丙烯酰胺与接枝dna链2的聚丙烯酰胺通过真菌毒素适体的特异性结合反应得到;

5、3)将一系列不同浓度的真菌毒素溶液按照步骤2)进行操作,得到一系列光电流响应值ii,并构建真菌毒素溶液浓度与光电流响应值ii和光电流响应值i的差值之间的标准曲线;

6、4)将待测真菌毒素溶液按步骤2)进行操作,得到相应光电流响应值,并根据标准曲线计算待测真菌毒素溶液的浓度。

7、本专利技术的真菌毒素的光电化学检测方法关键是在于利用cu2o@zif-8纳米复合物来产生光电信号,cu2o@zif-8纳米复合物由金属有机框架zif-8包裹cu2o纳米颗粒构成,zif-8与cu2o纳米颗粒之间的协同作用有效促进了载流子的迁移和空穴的产生,从而使其表现出强的光电流信号响应,相对单独的cu2o纳米颗粒光生载流子迁移率有大幅度提升,并且zif-8的包裹作用克服了cu2o纳米颗粒容易受到光腐蚀的缺陷,大大提高了cu2o纳米颗粒的稳定性。特别是cu2o@zif-8纳米复合物能够在葡萄糖酸作用下裂解,使其光电信号下降,本专利技术基于此构建真菌毒素的光电化学传感器。本专利技术通过在聚丙烯酰胺链中引入dna序列,该dna序列能与真菌毒素适配体进行特异性结合,从而可以利用真菌毒素适配体与dna序列之间的特异性结合将聚丙烯酰胺链交联形成具有三维网络结构的dna水凝胶,同时,在交联过程中引入gox,实现gox原位嵌入或包裹在dna水凝胶内部,该dna水凝胶具有适体响应,当dna水凝胶所处环境中存在真菌毒素时,真菌毒素与dna水凝胶中结合的真菌毒素适配体产生特异性反应,从而导致dna水凝胶裂解,释放其内部的gox,并且环境中的gox浓度越高,dna水凝胶裂解程度越高,相应释放的gox越多,两者呈现正比关系,而利用水凝胶中释放出的gox来催化葡萄糖氧化产生葡萄糖酸,再将葡萄糖酸转移到cu2o@zif-8复合材料上孵育反应,使zif-8裂解导致其光电流信号下降,从而构建了真菌毒素浓度与光电流信号大小之间的关系,从而通过测量光电流信号的前后变化即可实现对真菌毒素的灵敏检测。

8、作为一个优选的方案,所述cu2o@zif-8纳米复合物通过以下方法制备得到:将cu2o纳米颗粒分散至溶剂中,再加入锌盐溶液与2-甲基咪唑溶液搅拌反应,即得cu2o@zif-8纳米复合物。通过在cu2o nps表面包覆zif-8合成光电流信号更强,且稳定性更好的cu2o@zif-8复合材料。

9、作为一个优选的方案,所述反应的条件为:在保护气氛下,于45~55℃温度下,反应0.5~1.5h。

10、本专利技术在cu2o纳米颗粒表面通过配位反应原位组装zif-8,基于cu2o纳米颗粒为菱形十二面体,与zif-8空腔形貌一致,且cu2o分子的大小和zif-8的空腔直径非常匹配,cu2o能成功包裹在zif-8中,而单独的cu2o纳米颗粒的光生载流子迁移率较低,且容易受到光腐蚀,而zif-8不仅可以保护cu2o纳米颗粒不被光腐蚀,增强其稳定性,而且能够与cu2o纳米颗粒之间的协同作用也有效促进了载流子本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种真菌毒素的光电化学检测方法,其特征在于:包含以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种真菌毒素的光电化学检测方法,其特征在于:所述Cu2O@ZIF-8纳米复合物通过以下方法制备得到:将Cu2O纳米颗粒分散至溶剂中,再加入锌盐溶液与2-甲基咪唑溶液搅拌反应,即得Cu2O@ZIF-8纳米复合物。

3.根据权利要求2所述的一种真菌毒素的光电化学检测方法,其特征在于:所述反应的条件为:在保护气氛下,于45~55℃温度下,反应0.5~1.5h。

4.根据权利要求2所述的一种真菌毒素的光电化学检测方法,其特征在于:所述Cu2O纳米颗粒与锌盐及2-甲基咪唑的摩尔比为1:(4~5):(6~7)。

5.根据权利要求2所述的一种真菌毒素的光电化学检测方法,其特征在于:所述Cu2O纳米颗粒通过以下方法制备得到:将铜盐和表面活性剂溶于水中,再加入氢氧化钠溶液和盐酸羟胺溶液进行沉淀反应,即得。

6.根据权利要求5所述的一种真菌毒素的光电化学检测方法,其特征在于:所述沉淀反应的条件为:在超声作用下,于室温下反应0.5~1.5h。

7.根据权利要求1所述的一种真菌毒素的光电化学检测方法,其特征在于:所述包裹GOx的DNA水凝胶通过以下方法制备得到:将包含修饰丙烯酰胺的DNA链1及丙烯酰胺的溶液与包含修饰丙烯酰胺的DNA链2及丙烯酰胺的溶液混合后,依次加入过硫酸铵和四甲基乙二胺、葡萄糖氧化酶及真菌毒素适体,进行反应,即得;

8.根据权利要求7所述的一种真菌毒素的光电化学检测方法,其特征在于:所述反应的条件为:在20~30℃,反应15~25min。

9.根据权利要求1所述的一种真菌毒素的光电化学检测方法,其特征在于:

...

【技术特征摘要】

1.一种真菌毒素的光电化学检测方法,其特征在于:包含以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种真菌毒素的光电化学检测方法,其特征在于:所述cu2o@zif-8纳米复合物通过以下方法制备得到:将cu2o纳米颗粒分散至溶剂中,再加入锌盐溶液与2-甲基咪唑溶液搅拌反应,即得cu2o@zif-8纳米复合物。

3.根据权利要求2所述的一种真菌毒素的光电化学检测方法,其特征在于:所述反应的条件为:在保护气氛下,于45~55℃温度下,反应0.5~1.5h。

4.根据权利要求2所述的一种真菌毒素的光电化学检测方法,其特征在于:所述cu2o纳米颗粒与锌盐及2-甲基咪唑的摩尔比为1:(4~5):(6~7)。

5.根据权利要求2所述的一种真菌毒素的光电化学检测方法,其特征在于:所述cu2o纳米颗粒通过以下方法制备得到:将...

【专利技术属性】
技术研发人员:汤娟胡雨琦罗文倩赖翔
申请(专利权)人:江西师范大学
类型:发明
国别省市:

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