一種基于二氧化鈰空心球構(gòu)建的伏馬毒素傳感器的制備方法及應(yīng)用
【專(zhuān)利說(shuō)明】 一種基于二氧化鈰空心球構(gòu)建的伏馬毒素傳感器的制備方
法及應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明一種二氧化鈰空心球構(gòu)建的伏馬毒素傳感器的制備方法及應(yīng)用。具體是采用具有良好吸附性能的二氧化鈰空心球，制備一種檢測(cè)糧食中伏馬毒素的傳感器，屬于新型功能材料與生物傳感檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在自然界中產(chǎn)生伏馬毒素的真菌主要是串珠鐮刀菌，其次是多育鐮刀菌。這兩種真菌廣泛存在于各種糧食及其制品中，因此它們產(chǎn)生的伏馬菌素容易污染糧食類(lèi)農(nóng)產(chǎn)品，尤其是玉米。研究發(fā)現(xiàn)，即使在干燥溫暖的環(huán)境中，串珠鐮刀菌是玉米中出現(xiàn)最頻繁的菌種之一有報(bào)道指出，伏馬菌素對(duì)人、畜不僅是一種促癌物，而且完全是一種致癌物。動(dòng)物試驗(yàn)和流行病學(xué)資料已表明，伏馬菌素主要損害肝腎功能，能引起馬腦白質(zhì)軟化癥和豬肺水腫等，并與我國(guó)和南非部分地區(qū)高發(fā)的食道癌有關(guān)，現(xiàn)已引起世界范圍的廣泛注意。
[0003]目前生物傳感器已經(jīng)廣泛用于各種真菌毒素的檢測(cè)，因?yàn)樯飩鞲衅骶哂徐`敏度高、選擇性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、易于小型化、可連續(xù)、快速自動(dòng)化檢測(cè)分析等一系列優(yōu)點(diǎn)。其中，由于無(wú)標(biāo)記型傳感器可以直接用于檢測(cè)抗原抗體的識(shí)別過(guò)程并且避免了標(biāo)記物帶來(lái)的干擾，得到了更加廣泛的關(guān)注。
[0004]本發(fā)明將二氧化鈰空心球-亞甲基藍(lán)-殼聚糖-離子液體水修飾到玻碳電極表面，構(gòu)建無(wú)標(biāo)記型傳感器。第一，二氧化鈰空心球中具有良好的吸附性能，能夠有效地負(fù)載大量亞甲基藍(lán)，提供電化學(xué)信號(hào)；第二，殼聚糖能夠有效的包覆二氧化鈰空心球表面，以防止亞甲基藍(lán)的泄漏；第三，離子液體能夠提高電子在殼聚糖中的電子傳遞速率，加速亞甲基藍(lán)和電極表面的電子轉(zhuǎn)移。該方法在檢測(cè)過(guò)程中產(chǎn)生了良好的電化學(xué)信號(hào)，可用于伏馬毒素的分析。該方法具有成本低、靈敏度高、特異性好、檢測(cè)快速等優(yōu)點(diǎn)，而且制備過(guò)程較為簡(jiǎn)單，為目前有效檢測(cè)伏馬毒素提供了新途徑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的之一是基于二氧化鈰空心球構(gòu)建無(wú)標(biāo)記型生物傳感器。
[0006]本發(fā)明的目的之二是將該無(wú)標(biāo)記型生物傳感器應(yīng)用于伏馬毒素的高靈敏、特異性檢測(cè)。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下
1.一種基于二氧化鈰空心球構(gòu)建的伏馬毒素傳感器的制備方法
(1)依次用1.0,0.3,0.05 Pm的氧化鋁粉末對(duì)玻碳電極進(jìn)行拋光，分別在超純水和乙醇中超聲清洗，氮?dú)獯蹈桑?br> (2)在電極表面滴加6μ L濃度為I ~ 2 mg/mL的二氧化鈰空心球-亞甲基藍(lán)-殼聚糖-離子液體水溶液，干燥；
(3)繼續(xù)將6PL濃度為5 ~ 20 Pg/mL的伏馬毒素抗體溶液滴加到修飾電極表面，于4 °C冰箱中孵化1 h，清洗干凈；
(4)用3yL濃度為5 ~ 20 mg/mL的牛血清白蛋白溶液封閉非特異性活性位點(diǎn)，于4°C冰箱中孵化1 h，清洗干凈；
(5)將6μ L濃度為0.0001 ~ 10 ng/mL的一系列不同濃度的伏馬毒素抗原用于和抗體的特異性識(shí)別，室溫下孵化1 h，清洗干凈，于4°C冰箱中儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?br>[0008]二氧化鈰空心球-亞甲基藍(lán)-殼聚糖-離子液體的制備
將0.05 ~ 0.2 g七水合二氧化鈰和0.89 ~ 0.356 g聚乙烯吡咯烷酮溶解在19 mL水中，隨后加入0.5 ~ 2 mL的甲酰胺和0.05 ~ 0.2 mL的雙氧水，攪拌30 min后，將上述混合溶液轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中，在180°C下反應(yīng)24 h，離心洗滌后干燥，得到二氧化鈰空心球；
將1 mL的1 ~ 4 mg/mL 二氧化鈰空心球水溶液和1 mL的1 ~ 4 mg/mL亞甲基藍(lán)溶液混合，震蕩12 h后離心，加入含有0.4 ~ 1.6 mL的離子液體的濃度為10 mg/mL的殼聚糖溶液，繼續(xù)震蕩1 h，離心后重新分散在1 mL的水中，得到二氧化鈰空心球-亞甲基藍(lán)-殼聚糖-離子液體水溶液；
所述殼聚糖為羧甲基殼聚糖，所述離子液體為1- 丁基吡啶四氟硼酸鹽。
[0009]伏馬毒素的檢測(cè)方法
(1)使用電化學(xué)工作站以三電極體系進(jìn)行測(cè)試，飽和甘汞電極為參比電極，鉑絲電極為輔助電極，所制備的傳感器為工作電極，在10 mL的pH值為6.8的磷酸鹽緩沖溶液中進(jìn)行測(cè)試；
(2)選擇差分脈沖伏安法對(duì)伏馬毒素抗原進(jìn)行檢測(cè)，選擇在-0.6~ 0 V電壓下進(jìn)行掃描，記錄電流變化；
(3)將待測(cè)樣品溶液代替伏馬毒素抗原標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行檢測(cè)。
[0010]本發(fā)明的有益成果
(1)本發(fā)明采用二氧化鈰空心球具有良好的吸附性能，能夠負(fù)載大量的亞甲基藍(lán)。
[0011](2)本發(fā)明采用的殼聚糖能夠有效包覆二氧化鈰空心球，防止亞甲基藍(lán)的泄漏。
[0012](3)本發(fā)明采用的離子液體能夠提高電子在殼聚糖中的電子傳遞速率，加速亞甲基藍(lán)和電極表面的電子轉(zhuǎn)移。
[0013](4)本發(fā)明將制備的無(wú)標(biāo)記型生物傳感器用于伏馬毒素的檢測(cè)，檢測(cè)限低，線性范圍寬，可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、快速、靈敏和特異性檢測(cè)。
【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例1 一種基于二氧化鈰空心球構(gòu)建的伏馬毒素傳感器的制備方法
(1)依次用1.0,0.3,0.05 Mm的氧化鋁粉末對(duì)玻碳電極進(jìn)行拋光，分別在超純水和乙醇中超聲清洗，氮?dú)獯蹈桑?br> (2)在電極表面滴加6yL濃度為1 mg/mL的二氧化鈰空心球-亞甲基藍(lán)-殼聚糖-離子液體水溶液，干燥；
(3)繼續(xù)將6μ?濃度為5 Pg/mL的伏馬毒素抗體溶液滴加到修飾電極表面，于4°C冰箱中孵化1 h，清洗干凈；
(4)用3μ L濃度為5 mg/mL的牛血清白蛋白溶液封閉非特異性活性位點(diǎn)，于4°C冰箱中孵化1 h，清洗干凈； (5)將6 μ L濃度為0.0OOl ~ 10 ng/mL的一系列不同濃度的伏馬毒素抗原用于和抗體的特異性識(shí)別，室溫下孵化I h，清洗干凈，于4°C冰箱中儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?br>[0015]實(shí)施例2 —種基于二氧化鈰空心球構(gòu)建的伏馬毒素傳感器的制備方法
(1)依次用1.0,0.3,0.05 Pm的氧化鋁粉末對(duì)玻碳電極進(jìn)行拋光，分別在超純水和乙醇中超聲清洗，氮?dú)獯蹈桑?br> (2)在電極表面滴加6μ L濃度為1.5 mg/mL的二氧化鈰空心球-亞甲基藍(lán)-殼聚糖-離子液體水溶液，干燥；
(3)繼續(xù)將6PL濃度為10 Pg/mL的伏馬毒素抗體溶液滴加到修飾電極表面，于4°C冰箱中孵化I h，清洗干凈；
(4)用3μ L濃度為10 mg/mL的牛血清白蛋白溶液封閉非特異性活性位點(diǎn)，于4°C冰箱中孵化I h，清洗干凈；
(5)將6μ L濃度為0.0001 ~ 10 ng/mL的一系列不同濃度的伏馬毒素抗原用于和抗體的特異性識(shí)別，室溫下孵化I h，清洗干凈，于4°C冰箱中儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?br>[0016]實(shí)施例3 —種基于二氧化鈰空心球構(gòu)建的伏馬毒素傳感器的制備方法