[发明专利]一种用于检测UO22+的液晶生物传感方法

说明书

技术领域

本发明属于液晶生物传感器领域，尤其是涉及一种用于检测UO₂²⁺的液晶生物传感方法。

背景技术

液晶(LC)是一种在一定温度范围内呈现既不同于固态、液态，又不同于气态的特殊物质态，它既具有各向异性的晶体所特有的双折射性，又具有液体的流动性，对外界条件的刺激能够灵敏响应，并能将界面事件转变为仅用偏光显微镜就能观察到的光学响应。液晶已成为在固相界面和液晶-水相相界面监控界面现象的一个强有力的工具。固相界面的传感机理主要是基于固定在传感基底表面的自组装敏感膜能够识别生物、化学分子前后发生的空间构象和几何尺寸的变化，引起基底表面物理形貌改变，扰乱液晶分子初始有序排列，导致液晶分子在偏振光显微镜下的光学成像变化，从而实现对特定的蛋白质、核酸、重金属离子等分子的检测。液晶-水相界面的传感机理主要是基于自组装敏感膜与液晶分子在均相介质中相互作用诱导液晶分子垂直于水-液晶界面取向排列，目标分子的存在会打乱这种作用，使得界面的微环境性质改变(如pH变化，电荷密度变化，亲疏水性变化等)，诱导液晶分子重新取向排列，导致液晶分子在偏正光显微镜下的光学成像变化，从而实现对目标分子的分析检测。

铀(U)是一种具有放射性的重金属，而UO₂²⁺是U在水中存在最稳定的化学形式，UO₂²⁺高溶解性对人类的健康构成重大威胁，能够造成机体免疫、消化、造血以及生殖系统紊乱。目前，大多数检测U的方法主要依靠仪器分析方法，根据U元素本身特有的性质，主要有原子吸收光谱法、电感耦合等离子体法、电位滴定法、分光光度法、荧光法和拉曼光谱法等，大多数仪器分析方法需要繁琐的样本预处理，并且所需设备精密昂贵。因此，构建操作简单、方便快捷、灵敏、选择性高的U检测新方法是困难而又重要的，对于安全评估、监测环境中U污染、环境治理及减少人群暴露等有着重要的现实意义。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种用于检测UO₂²⁺的液晶生物传感方法，发展了一种简单直观的检测UO₂²⁺的液晶生物传感方法，该方法操作简单，特异性好且不需要标记等优点，能够实现对最低浓度为25nMUO₂²⁺的检测。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于检测UO₂²⁺的液晶生物传感方法，首先在传感基底表面修饰TEA/DMOAP混合自组装膜，将捕获探针固定于经过化学敏感膜修饰的下玻片基底表面，然后滴加UO₂²⁺与DNA酶双链复合物反应的混合溶液，将修饰有DMOAP敏感膜的上玻片和修饰TEA/DMOAP混合敏感膜且接有DNA的下玻片面对面组装制成液晶盒，用偏光显微镜观察光学信号响应。

进一步的,一种用于检测UO₂²⁺的液晶生物传感方法，包括以下步骤：

(1)玻片基底的预处理：将载玻片用钢化玻璃刀切成大小约为1.5cm×2cm的方块，置于培养皿中，用新鲜配制的体积比为6：3～8：3的浓硫酸与双氧水的Piranha溶液在恒温槽中浸泡，然后用超纯水冲洗，在无水乙醇中浸泡，氮气吹干，放置于烘箱中加热干燥，取出防尘备用；

(2)玻片基底敏感膜的组装：(a)、上玻片组装：将Piranha处理过的玻片浸泡在体积分数为0.2％～0.6％的DMOAP水溶液中，室温放置10min，然后取出用超纯水冲洗干净，氮气吹干后置于烘箱中加热干燥；

(b)、下玻片组装：将Piranha处理过的玻片浸泡在TEA和DMOAP的乙醇混合溶液中，恒温浸泡后依次用乙醇、超纯水冲洗干净，氮气吹干，置于烘箱中加热干燥。

(3)捕获探针的固定：将捕获探针滴加到经过化学敏感膜修饰的下玻片基底表面，37℃恒温反应1～3h，然后依次用1×SSC洗液、超纯水冲洗，氮气吹干；