[发明专利]一种微囊藻毒素的快速检测传感器

说明书

技术领域

本发明涉及微囊藻毒素传感器领域，具体为一种微囊藻毒素的快速检测传感器。

背景技术

长江中下游地区是我国淡水湖泊集中分布的地区之一，在过去的几十年里，人类活动对本地区的湖泊生态系统产生了极大的影响，最突出的是城郊湖泊的日益富营养化。湖泊、水库和河流中接纳过多的氮和磷等营养物质，使水体的生态结构与功能发生变化，导致藻类特别是蓝藻的异常繁殖生长而出现蓝藻水华现象。随着水体富营养化的加剧而引起的有害藻类水华的频繁发生已成为普遍关注的环境问题。当蓝藻水华严重时，不仅影响人的感官、破坏健康平衡的水生生态系统，而且藻细胞破裂后释放出的多种藻毒素对人和动物的饮用水安全构成了严重的威胁。在已发现的各种藻毒素中，微囊藻毒素是目前已知的一种在蓝藻水华污染中出现频率最高、产生量最大和造成危害最严重的藻毒素，因此对微囊藻毒素的检测十分必要。

目前对微囊藻毒素的检测方法主要是化学分析法和免疫学检测法。在化学检测方法中使用较多的是高效液相色谱（HPLC）技术。HPLC技术一般采用正相或反相色谱对毒素进行分离，然后进行紫外（UV）、荧光（FL）或化学发光（CL）检测，可广泛用于微囊藻毒素的分离、鉴定和定量检测。将被测毒素与标准毒素的滞留时间进行比较可对被测毒素进行鉴定，将两者的峰面积进行比较可对其进行精确定量。但HPLC方法技术含量高，价格昂贵；另外必须备有标准纯毒素或某毒素在相同实验条件下的保留值。由于当前世界塑料制品中塑料添加剂的广泛应用，采集水样的塑料容器中某些塑料添加剂会干扰HPLC 对微囊藻毒素的检测。免疫学检测法主要是酶联免疫分析（ELISA），应用此类分析方法筛选毒素的优点是灵敏度高、在处理大批样品时分析速度快、工作原理简单。在具备微囊藻毒素单克隆抗体、标准纯毒素和有关试剂的前提下，尤其是使用商品化的试剂盒时, ELISA方法是一种非常简便、高效、快速的方法。缺点是不能很好鉴别毒素，会出现假阳性反应。因此，目前缺少一种更好的微囊藻毒素检测手段。

发明内容

本发明的目的是提供一种微囊藻毒素的快速检测传感器，以解决现有检测技术存在的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种微囊藻毒素的快速检测传感器，其特征在于：包括硅基底及依次设置在硅基底上的两层Lamb波薄膜，硅基底底部通过光聚合和电化学聚合方法修饰有微囊藻毒素分子印迹膜，由两层Lamb波薄膜、硅基底、微囊藻毒素分子印迹膜及叉指电极构成微囊毒素检测传感器芯片，所述微囊毒素检测传感器芯片封装后构成微囊藻毒素快速检测传感器。

所述的一种微囊藻毒素的快速检测传感器，其特征在于：所述微囊藻毒素分子印迹膜通过光聚合方法修饰在硅基底上时，使用甲基丙烯酸作为功能单体，二甲基丙烯酸乙二醇酯作为交联剂，二苯甲酮作为引发剂，将微囊藻毒素、甲基丙烯酸、二甲基丙烯酸乙二醇酯及二苯甲酮按照1：10：10：5左右的摩尔浓度比制得的乙醇混合溶液滴加到正硅酸乙酯修饰的硅基底上后，再使用365±10 nm波段2 J/cm²紫外光照射进行光交联反应，最后使用乙酸乙醇等体积比的混合溶液做洗脱液洗脱微囊藻毒素分子，形成具有微孔的微囊藻毒素分子印迹膜，微囊藻毒素分子印迹膜上微孔均匀分布且对微囊藻毒素特异性识别。

所述的一种微囊藻毒素的快速检测传感器，其特征在于：所述微囊藻毒素分子印迹膜通过电化学聚合方法修饰在硅基底上时，使用3-APBA作为功能单体和交联剂，溅射了金层的硅基底3作为工作电极，铂电极作为负电极，Ag/AgCl作为参比电极，微囊藻毒素、3-APBA和氯化钠按照1：10：10左右的摩尔浓度比制得的乙醇混合溶液作为反应溶液，以20mV/s 变化且范围在-0.1V到+1.4V之间的电压循环进行电化学聚合反应，然后使用含3%乙酸和0.1%吐温-20的乙醇溶液做洗脱液洗脱微囊藻毒素分子，形成具有微孔的微囊藻毒素分子印迹膜，微囊藻毒素分子印迹膜上微孔均匀分布且对微囊藻毒素特异性识别。

所述的一种微囊藻毒素的快速检测传感器，其特征在于：通过更改功能单体、交联剂及引发剂的种类，可以制作其它毒素的检测传感器。

所述的一种微囊藻毒素的快速检测传感器，其特征在于：微囊毒素检测传感器芯片封装时，采用PMMA制作下底及盖合在下底上的上盖，微囊毒素检测传感器芯片封装在下底中，在上盖上设置进样管道、出样管道，上盖和进样管道、出样管道使用环氧树脂进行粘合，下底和上盖使用环氧树脂粘合。

与现有技术相比，本发明的优点在于：