[发明专利]一种河豚毒素的快速检测传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种河豚毒素的快速检测传感器。

背景技术

河豚鱼是我国长江中下游地区的珍稀鱼类，有长江第一鲜之称，因其肉质细腻、味道鲜美，营养丰富，古往今来为人们所偏爱喜食。同时其营养丰富：高蛋白、低脂肪、不饱和脂肪酸含量特别高，含有16种氨基酸；保健功效独特：能维持人体营养均衡、改善肤质、增强免疫功能、健脑益智、平衡植物神经系统等。河鲀鱼的食用在中国、日本等亚洲国家有着悠久的历史，并逐渐形成特有的河鲀饮食文化。

但是河豚鱼致命的毒性却让很多人对其十分畏惧。即使对河鲀烹调人员进行专业培训，饭店得到卫生部门许可及实施特许经营，如加工处理不当，还会引起食物中毒及致残致死事故，严重威胁人们的生命安全。统计在1972-1993年间，仅日本发生河鲀中毒者就达1258人，致死279人之多。中国河鲀中毒事件较多，最高为1993年，死亡147人。中国古书曾记载“河豚出于江海，有大毒，能杀人。”明代黄省曾的《鱼经》云：“凡烹调者，腹之子、目之精、脊之血必尽弃之。”“凡洗宜极净，煮宜极熟，治之不中度，不熟则毒于人。”河豚鱼的毒性来自体内大量的河豚毒素(Tetrodotoxin，TTX)，是氨基全氢喹唑啉型化合物，是自然界中所发现的毒性最大的神经毒素之一，可高选择性和高亲和性地阻断神经兴奋膜上钠离子通道。河鲀毒素是小分子量、非蛋白质的神经性毒素，其毒性比剧毒的氰化钠还要高1250多倍，0.5mg即可致人于死命。河鲀毒素对肠道有局部刺激作用，吸收后迅速作用于神经末梢和神经中枢，阻碍神经传导，从而引起神经麻痹而致死亡。

河纯毒素在发现之初人们就在不断寻找其更好的检测方法。河鲀毒素检测常用的方法有小鼠检测法、酶联免疫法、薄层色谱法、柱后衍生高效液相色谱检测法、气质联用法和液质联用等。国外较多地采用气质联用、液质联用的方法检测河鲀毒素。但是这些方法都需要在实验室环境下进行，操作繁琐，成本高，耗时久，无法用于食品的快速检测。发明一种可以快速检测河豚鱼食品中的河豚毒素的检测方法是有必要的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种河豚毒素的快速检测传感器。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种河豚毒素的快速检测传感器，包括显示模块、压电传感器信号处理系统、传感探头，所述传感探头包括支撑块和设置在支撑块上的检测芯片和参比芯片，所述检测芯片的金基底表面修饰有对河豚毒素敏感的河豚毒素分子印迹聚合物，所述参比芯片的金基底表面修饰有对河豚毒素不敏感并且其它物化性质与河豚毒素分子印迹聚合物类似的高分子聚合物。

针对传感器检测对特异性、检测速度的需要，本发明提出使用分子印迹技术作为传感器的敏感层，分子印迹技术的原理是模板分子与功能单体在分散介质中，依靠相互作用力以及空间位阻效应等，形成可逆结合的复合物，再加入交联剂和引发剂引发聚合形成多孔功能材料，并且将模板分子有规律地包在其中，合成后用特定方法把模板分子去除，从而获得能与模板分子互补、并具有特异识别功能的三维孔穴，从而快速、高特异性的结合模版分子。

针对传感器对高灵敏度、低成本、简便的需要，本发明提出使用石英微天平作为传感器的效应器，这种低成本、高灵敏度的压电感应器件能够快速灵敏的检测到传感器表面低至10ng的质量变化，而且器件稳定，抗干扰能力强。通过在效应器表面修饰的分子印迹聚合物结合河豚毒素引起表面质量的改变，从而引起效应器信号发生改变，利用信号采集系统采集记录信号变化，就能够检测出样品中的河豚毒素。

进一步，采用热聚合方法制备检测芯片上修饰的河豚毒素分子印迹聚合物，将河豚毒素溶于含有甲基丙烯酸的二甲基亚砜溶液中，再加入三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和偶氮二异丁腈，密封后65±5℃进行热聚合反应，然后使用乙酸、乙醇等体积比混合溶液洗脱河豚毒素分子制成河豚毒素分子印迹聚合物，所述河豚毒素分子印迹聚合物上具有对河豚毒素特异性识别并均匀分布的微孔，再将芯片进行十二硫醇烷酸分子自组装修饰后，最后将河豚毒素分子印迹聚合物滴涂修饰到芯片的金基底上。

进一步，采用热聚合方法制备参比芯片上修饰的高分子聚合物，将三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和偶氮二异丁腈加入二甲基亚砜中，密封后65±5℃进行热聚合反应制成高分子聚合物，所述高分子聚合物对河豚毒素不敏感并且其它物化性质与河豚毒素分子印迹聚合物类似，再将芯片进行十二硫醇烷酸分子自组装修饰后，最后将高分子聚合物滴涂修饰到芯片的金基底上。