[发明专利]一种基于非聚集的银包金纳米粒子的毒品检测比色传感器

说明书

本发明构建了一种简单有效，价格低廉且免标记的，基于非聚集的银包金纳米粒子的比色传感器用于毒品的检测。该生物传感器由报告探针、捕获探针和适配体组成。报告探针是由修饰有报告探针序列的银包金构成。银包金纳米粒子用金种生长法合成。捕获探针是由修饰有捕获探针序列的磁珠构成。由于适配体分别与报道探针序列和捕获探针序列在不同的识别区可以互补，因此，适配体可以通过与报道探针序列和捕获探针序列通过碱基互补配对形成双链，从而可以形成Au@Ag‑dsDNA‑MBs三明治结构。

【技术领域】

本发明属于环境检测技术领域，具体涉及一种生物样品和环境样品中的毒品的检测。

【背景技术】

毒品滥用已经成为了一个全球性问题，其可以导致一系列严重的社会问题，比如说，给成瘾者的生命健康带来损失和威胁，浪费金钱以及导致高的犯罪率。联合国毒品与犯罪办公室最近统计了一组数据，在2013年，大约246百万人，大约全球5％，年龄段在15到60岁之间的人至少吸过一次毒。以甲基苯丙胺和可卡因为例，甲基苯丙胺在全球的滥用量排名第二，仅次于大麻。最近几年，在一些国家和地区，甲基苯丙胺的滥用量还有上升的趋势。例如，在东亚和东南亚地区，甲基苯丙胺的缴获量从2010年的7吨上升到2014年14吨，增加了一倍。可卡因的情况也同样不容乐观，可卡因在拉美地区和加勒比海地区仍然是使用量最大的毒品，在美国和欧洲也是滥用量第二大的毒品。因此，为了监测和控制毒品的滥用，针对不同的样品，包括成瘾者的血液，尿样以及一些地区的废水，都需要分析。

传统的分析毒品的方法有气质联用、液质联用、离子淌度谱法、成像质谱、SERS等等。尽管这些技术具有高灵敏和高选择性，但是它们要求昂贵的设备以及在实验室进行复杂的样品前处理技术。这些不足都限制了它们更加广泛地使用以及临场监测。也就是说，还需要发展简单，价格低廉且有效的检测方法来快速准确的现场检测低浓度的毒品。

传统方法的限制有可能被生物传感器所克服，生物传感器是一种小型的设备，该设备具有一个生物受体，以及根据目标物的存在，这个受体能产生一个识别信号，如电化学，光学，纳米力学，质量敏感性等。由于其微型化，具有设计成便携式的潜力以及用极少的样品就可以测定复杂样品中待测物质等优势，它很有希望在未来应用到体液或者环境样品的实时监测。在过去十几年，生物传感器被用于检测各种样品中的各种目标物质，如重金属离子、小分子、目标DNA、多肽、酶、蛋白质、生物标记物、甚至细菌等。

在这些传感器种类中，基于贵金属纳米材料，特别是金纳米材料的生物传感器在分析领域具有很广泛的应用，这是因为它们制备方法简单并且还有很好的光学性质，这些光学性质发展出了很多分析方法，例如比色法、光散射法、扫描法、表面增强拉曼、以及化学发光法等。其中比色法由于其简单、价格低廉、以及相容性好等无可比拟的优势受到日益增强的关注。寡聚核苷酸修饰的纳米金第一次用于检测是由Mirkin课题组完成的，在它们设计的系统中，分散的寡聚核苷酸修饰的纳米金，通过DNA互补形成杂交网络从而引起聚集。这会使得纳米金的SPR(表面等离子体共振)的信号不光是强度还是峰位置都会发生显著的变化。从裸眼来看，就是纳米金的颜色由红色变为蓝色。但是，这种设计仍然有一些缺陷存在，比如说，当使用纳米金检测低浓度的目标物时，其效率受聚集沉淀所限制，此外，基于聚集态的纳米金来进行检测具有较差的重现性。我们也注意到用银染法来使得纳米金信号放大用于定量检测生物分子，虽然这些方法为高灵敏检测目标物质，但是，它的确增加了检测的复杂性。除此以外，为了能够得到更高的灵敏度和更低的检测线，纳米金的SPR信号强度也有提升的空间。正是基于以上考虑，我们尝试着搭建一个简单、快速、高灵敏的比色方法用于毒品的检测。

【发明内容】

为解决现有技术中的上述问题，本发明提出一种简单有效，价格低廉且免标记的，基于非聚集的银包金纳米粒子的比色传感器用于毒品的检测。

一种基于非聚集的银包金纳米粒子的毒品检测比色生物传感器，其特征在于：

该生物传感器由报告探针、捕获探针和适配体组成，其中：