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() 一种基于金铂壳及金-钴多面体复合材料电化学传感器的制备方法技术_技高网

一种基于金铂壳及金-钴多面体复合材料电化学传感器的制备方法技术

技术编号:41203799 阅读:7 留言:0更新日期:2024-05-07 22:29
本发明专利技术设计了一种基于金铂壳及金‑钴多面体复合材料电化学传感器的制备方法。将修饰材料Co‑MOF@AuNPs滴加到预处理的电极表面,在恒温恒湿孵育箱中孵育,使材料物理吸附在电极表面。加入DNA链H1通过金‑硫键固定在修饰材料上,加入DNA链H2‑Au@PtNPs/THi和DNA链H3‑Au@PtNPs/THi引发杂交链式反应。适配体和互补链通过碱基互补配对相互结合,当黄曲霉毒素B1存在时,黄曲霉毒素B1与适配体结合使互补链脱落,互补链打开电极的DNA链H1,加入DNA链H2‑Au@PtNPs/THi和DNA链H3‑Au@PtNPs/THi可以与DNA链H1相互结合。当黄曲霉毒素B1不存在时,无互补链脱落,DNA链H1无法打开,加入DNA链H2‑Au@PtNPs/THi和DNA链H3‑Au@PtNPs/THi不能接到电极上。该方法通过THi信号的变化实现对黄曲霉毒素B1的快速高灵敏检测、操作简单、稳定性好、制备成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及食品安全检测,具体涉及一种基于金铂壳及金-钴多面体复合材料电化学传感器的制备方法


技术介绍

1、玉米、小麦、大米营养丰富,是人们日常饮食中必不可少的食物。我国粮食受真菌毒素污染严重,据估算每年受真菌毒素污染约3500万吨,约占总产5%。在全球每年约有1.25亿吨玉米、小麦、大米受真菌毒素污染。目前真菌毒素有400多种,在众多真菌毒素中,黄曲霉毒素b1 (aflatoxin b1,afb1)是毒性最高的致癌物之一,已被国际癌症研究机构(iarc)归为ⅰ类致癌物。除了致癌之外,afb1还会导致抑郁、紧张、疼痛、腹泻、肝毒性、癌症、甚至死亡。基于此,不同的国家制定了不同的afb1限量允许水平。例如,欧盟委员会规定了所有谷物食品中的afb1的限定值为2 µg/kg,世界卫生组织(who)规定花生和玉米饲料中afb1污染水平为5 µg/kg,美国食品和药物管理局规定花生和玉米饲料中最高中的afb1污染水平为3µg/kg,我国规定玉米、花生、大米等食品中afb1的含量不能超过20 μg/kg。因此,为了满足现行法规同时保护消费者权益,有必要开发一种简单、快速、准确、灵敏度高、特异性强的afb1检测方法。

2、目前用于afb1检测的方法主要包括高效液相色谱法(hplc)、液相色谱-质谱联用(lc-ms)、酶联免疫吸附法、荧光分析法等。这些方法具有较高的灵敏性和特异性,但需要复杂的样品前处理程序、需要昂贵的实验设备和经过训练的实验人员,难以满足现场准确检测的要求。此外酶联免疫吸附法具有操作简便、经济廉价且对样品纯化简单等优点。然而,由于酶本身的不稳定性,用此方法检验有可能带来假阳/阴性结果,检测精度还有待提高,并且需要制备特异性抗体,步骤繁琐且时间长。电化学传感器分析时间短、成本低、制作简单、易于微型化等优点受到了广泛的关注。然而,为了进一步提高电化学传感器的灵敏度,本方法设计了金-钴多面体复合材料和金铂壳两种复合纳米材料。金-钴多面体复合材料的使用可以使电化学传感器具有更大的表面积,更好的导电性和催化性。金铂壳复合纳米材料的引用,进一步提高了电极的导电性,并且通过引用金属纳米颗粒增加了材料的比表面积,可以更好的固定dna链。基于本专利技术的电化学传感具有灵敏度高、选择性好、稳定性优、便捷经济的特点,有利于专利技术的推广应用。


技术实现思路

1、本专利技术设计一种基于金铂壳及金-钴多面体复合材料电化学传感器的制备方法。

2、一种基于金铂壳及金-钴多面体复合材料电化学传感器的制备方法,按照以下步骤进行:

3、(1)金属有机框架的制备:将过渡金属硝酸物和有机配体a溶解于有机配体b中,之后,将混合溶液剧烈搅拌。高速离心收集产物,随后用有机配体c冲洗以除去未反应的溶剂,真空干燥至恒重即得金属有机框架。

4、(2)金-钴多面体复合材料的制备:将金属有机框架超声分散在水中,加入贵金属溶液a。混匀后,加入高分子化合物,超声混匀。用磁力搅拌器搅拌,缓慢滴加还原剂,将混合物接着搅拌,高速离心收集产物,随后用超纯水冲洗除去未反应的溶剂,得到金-钴多面体复合材料,分散在超纯水中放在4 ℃下备用。

5、(3)金铂壳复合纳米材料的制备:将贵金属溶液a加热搅拌,溶液沸腾后,迅速加入柠檬酸三钠。观察到溶液逐渐变成暗红色,保持沸腾,冷却以备后用。取上述制备的溶液和等量的超纯水混合均匀,加热至沸腾,边搅拌边加入贵金属溶液b,滴加还原剂继续加热,溶液由暗红色变成黑色,冷却至室温。高速离心收集产物,随后用超纯水冲洗以除去未反应的溶剂,得到金铂壳复合纳米材料,分散在超纯水中放在4 ℃下备用。

6、(4)金铂壳复合纳米材料表面修饰dna链h2和dna链h3及信号标签:将上述制备的金铂壳复合纳米材料分散在1 ~ 2 μm的dna链h2和dna链h3中,在恒温振荡器上振荡9 ~ 15h,得到金铂壳-dna链h2或者dna链h3的生物偶联物。然后,将信号标签滴入上述混合溶液中,在恒温振荡器上振荡5 ~ 10 h。最后,高速离心收集产物,除去未结合的dna链h2、dna链h3和信号标签,分散到缓冲液中放在4 ℃下备用。

7、(5)mbs@s-dna/apt体系的制备:通过1 ~ 2 μm 适配体链(apt)上的生物素与1 ~10 μl 磁珠(mbs)表面包被的链霉亲和素之间的强结合作用将apt负载在mbs上,然后1 ~ 2μm 互补链(s-dna)与apt碱基互补配对形成双链结构,磁分离并用缓冲液洗涤,去除上清液后即成功构建mbs@s-dna/apt体系。

8、(6)电化学传感器的构建及目标物的识别:将2 ~ 8 μl金-钴多面体复合材料滴加到预处理的电极表面,在25 ~ 40 ℃环境下孵育0.5 ~ 2.5 h,使材料物理吸附在电极表面。加入2 ~ 8 μl 1 ~ 2 μm dna链h1,其通过金-硫键固定在修饰材料上,当mbs@s-dna/apt体系中存在afb1时,afb1与2 ~ 8 μl 1~2 μm apt结合使s-dna脱落,s-dna打开电极上的dna链h1,加入2 ~ 8 μl dna链h2-信号标签和2 ~ 8 μl dna链h3-信号标签引发杂交链式反应,使得大量的信号探针连接在电极上,最后将电极放入缓冲溶液中,利用方波伏安法检测到信号标签的电化学信号。

9、进一步限定,步骤(1)中,所述的有机配体a、b、c为2-甲基咪唑、甲醇、乙醇、乙醚、丙酮中的一种或多种;所述的过渡金属硝酸物为硝酸铜、硝酸银、硝酸锌、硝酸钴六水合物中的一种或多种。

10、进一步限定,步骤(2)中,所述的高分子化合物为聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚芳酰胺、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种。

11、进一步限定,步骤(4)中,所述的信号分子为硫堇、亚甲基蓝、二茂铁、中性红中的一种或多种。

12、进一步限定,步骤(5)中,所述的mbs的体积为1 ~10 μl。

13、进一步限定,步骤(2)(3)中,所述的贵金属溶液a、b为氯铂酸、四氯金酸、氯钯酸钠、硝酸铑中的一种或多种;所述还原剂为硼氢化钠、抗坏血酸、柠檬酸盐、水合肼中的一种或多种。

14、进一步限定,步骤(4)(5)(6)中,所述的dna链的浓度为1 ~2 μm;所用体积为5 ~10μl;孵育时间为0.5 ~ 2.5 h;孵育温度为20 ~ 50 ℃;所述的dna链h1的序列为:5’-gagatt aga gaa cac gtt ggg cac gtg ttc tct ttt ttt-(ch2)6-sh 3’;所述dna链h2的序列:5’ sh-(ch2)6-g tgt tct cta atc tcc tag gta gag aga ttc gct-3’;所述dna链h3的序列:5’-gag att aga gaa cac a gcg aat ctc tct acc tag-(ch2)6-sh 3’;所述适配体链apt的序列:5’-gtt ggg cac gtg ttg tct 本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于金铂壳及金-钴多面体复合材料电化学传感器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于金铂壳及金-钴多面体复合材料电化学传感器的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述的有机配体A、B为2-甲基咪唑、甲醇、乙醇、乙醚、丙酮中的一种或多种;步骤(1)中,所述的过渡金属硝酸物为硝酸铜、硝酸银、硝酸锌、硝酸钴六水合物中的一种或多种;步骤(1)中,所述的高分子化合物为聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚芳酰胺、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种基于金铂壳及金-钴多面体复合材料电化学传感器的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述的MBs的体积为1 ~ 10 μL,步骤(3)中,所述的信号分子为硫堇、亚甲基蓝、二茂铁、中性红中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种基于金铂壳及金-钴多面体复合材料电化学传感器的制备方法,其特征在于,步骤(1)(2)中,所述的贵金属溶液A、B为氯铂酸、四氯金酸、氯钯酸钠、硝酸铑中的一种或多种;所述还原剂为硼氢化钠、抗坏血酸、柠檬酸盐、水合肼中的一种或多种;步骤(2)(3)中,所述的DNA链的浓度为1 ~ 2 μM;所用体积为5 ~ 10 μL;孵育时间为0.5 ~ 2.5 h;孵育温度为20 ~ 50 ℃;步骤(1)(2)(3)中,所述的缓冲溶液为Tris-HCl缓冲溶液、PBS缓冲溶液、三乙醇胺、HEPES溶液、Tris-EDTA中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种基于金铂壳及金-钴多面体复合材料电化学传感器的制备方法,其特征在于,进一步限定,步骤(3)中,所述的DNA链H1的序列为:5’-GAG ATT AGAGAA CAC GTT GGG CAC GTG TTC TCT TTT TTT-(CH2)6-SH 3’;所述适配体Apt的序列:5’-GTT GGG CAC GTG TTG TCT CTC TGT GTC TCG TGC CCT TCG CTA GGC CCA CA-Biotin 3’;所述互补链S-DNA的序列:5’-CAG AAA AAA AGA GAC AAC ACG TGC CCA AC-3’。

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【技术特征摘要】

1.一种基于金铂壳及金-钴多面体复合材料电化学传感器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于金铂壳及金-钴多面体复合材料电化学传感器的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述的有机配体a、b为2-甲基咪唑、甲醇、乙醇、乙醚、丙酮中的一种或多种;步骤(1)中,所述的过渡金属硝酸物为硝酸铜、硝酸银、硝酸锌、硝酸钴六水合物中的一种或多种;步骤(1)中,所述的高分子化合物为聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚芳酰胺、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种基于金铂壳及金-钴多面体复合材料电化学传感器的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述的mbs的体积为1 ~ 10 μl,步骤(3)中,所述的信号分子为硫堇、亚甲基蓝、二茂铁、中性红中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种基于金铂壳及金-钴多面体复合材料电化学传感器的制备方法,其特征在于,步骤(1)(2)中,所述的贵金属溶液a、b为氯铂酸、四氯金酸、氯钯酸钠、硝酸铑中的一种或多种;所述还原剂为硼氢化钠、抗...

【专利技术属性】
技术研发人员:索志光余腾飞郭蕊白天赵芳卫敏何保山赵仁勇
申请(专利权)人:河南工业大学
类型:发明
国别省市:

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