[发明专利]利用生物传感器检测水中四环素类抗生素的试纸条及方法

说明书

本发明公开的是一种利用生物传感器检测水中四环素类抗生素的试纸条及方法。该试纸条包括滤纸条、固定液、敏化剂以及四环素生物传感器细菌菌剂，所述试纸由市场购买的普通滤纸裁剪组成，所述四环素生物传感器细菌菌剂为Escherichia coli BL21菌株携带pMTLacZ质粒(即Escherichia coli BL21/pMTLacZ菌株)。pMTLacZ质粒为本发明人自主设计的可受多种四环素类抗生素诱导标的合成质粒，pMTLacZ质粒可在不同浓度的四环素的诱导下产生不同量的β半乳糖苷酶，可降解试纸条上固定的X‑gal显色剂，直观显示样品中四环素类抗生素的浓度。用本发明试纸条同时检测六种四环素类药物的方法简便、快速、直观、准确、便于携带、环保、适用范围广、成本低、易推广使用。

技术领域

本发明属于生物分析检测技术领域，具体是涉及利用生物传感器检测水中四环素类抗生素的试纸条及方法。

背景技术

随着工业化程度的升高以及各类化工产品污染水体事件的突发，各种化学物质数量猛增，给人类生存环境造成很大影响，迫切需要对日益增多的环境污染物进行急性毒性鉴定。

四环素类药物(Tetracyclines,TCs)具有广谱高效的杀菌抗生功效，可作为预防和治疗鱼类疾病的用药或作为促进鱼类生长的饲料添加剂而广泛被应用。由于TCs能抑制大多数革兰氏阳性菌和阴性菌，性质稳定、价格低廉、使用方便，常以亚治疗浓度的药物作为饲料添加剂来预防疾病的发生，提高饲料的转化率，促进鱼类生长。但长期用药所产生的不良反应、在畜禽产品中的残留、耐药性的增加以及在环境中的生态效应等己引起国内外的广泛关注。美国FDA明确规定四环素、土霉素、金霉素在动物肌肉组织中残留总量不超过2μg/kg。传统的化学分析方法能准确定量分析污染物中主要成分的含量，如微生物法、高效液相色谱法(HPLC)、酶联免疫法(ELISA)、高效毛细管电泳法(HPCE)、放射免疫法和荧光光度法等。但不能直接而又及时地反映各种有毒物质对环境和生物的综合影响。传统的动物毒性实验以哺乳类、鱼类等为受试对象，虽然能反映毒物对生物的直接影响，但方法繁琐，实验周期长，不满足水质急性毒性检测的需求。针对传统毒性检测方法的不足，目前国内外研究者建立了各种各样的生物实验方法，包括微生物、藻、底栖软体动物、浮游生物、鱼等，用来监测环境污染物对水生生物的毒性，其中细菌生物传感器因其独特的生理特性，与现代光电检测手段完美匹配的特点而倍受关注。

试纸以其独特的检测成本低、操作简单等特点在各个领域中应用广泛，例如:实验室所用的pH试纸、淀粉碘化钾试纸；工业所用的温度热敏试纸、废水检测试纸；生活所用的血糖试纸等。由于制作试纸的材料和方法不同，试纸的检测领域和检测灵敏度也不同。目前，尚未发现利用全细胞生物传感器制备试纸条检测水中四环素类抗生素的方法。

发明内容

本发明旨在填补应用全细胞生物传感器制备试纸条检测水中四环素类抗生素的空白，提供一种利用全细胞生物传感器检测水中四环素类抗生素的试纸条及检测方法。

本发明的技术方案如下：

一种利用生物传感器检测水中四环素类抗生素的试纸条，包括：滤纸条、固定液、敏化剂以及四环素生物传感器细菌菌剂；所述四环素生物传感器细菌菌剂为Escherichiacoli BL21/pMTLacZ菌株；所述固定液和敏化剂包裹Escherichia coli BL21/pMTLacZ菌株固定负载在所述滤纸条上。

进一步地，在上述方案中，所述Escherichia coli BL21/pMTLacZ菌株的制备方法为：

(1)利用引物聚合酶链反应(PCR)从质粒pMTmCherry中克隆到Staphylococcusrostri RST11:Tn916和转座子Tn10上的四环素介导调控系统的pMT片段(5256bp)的基因序列，退火温度为55℃；所用质粒如表1所示。

所述pMT引物的正向引物序列和反向引物序列如SEQ ID No.1及SEQ ID No.2所示，