[发明专利]一种荧光探针及其制备方法、生物传感器及其构建方法和应用

说明书

本发明公开了一种用于荧光法检测2,6‑吡啶二羧酸浓度的荧光探针，包括金纳米簇粒子，其中掺杂有铕元素，所述荧光探针的粒径为1‑2nm。将稀土铕元素发光与金纳米簇稳定发光相结合，得到的铕掺杂金纳米簇荧光探针具有比率型发光的特点，消除了环境内置干扰，发光信号稳定，检测准确度高，灵敏度高，降低了检测限，检测范围广。本发明还提供了一种用于荧光法检测2,6‑吡啶二羧酸浓度的生物传感器，将铕掺杂金纳米簇荧光探针与标准曲线结合，可以简化后续的检测步骤，灵敏度高，准确度高，检测范围宽，无需借助其他精密贵重仪器。本发明还分别公开了荧光探针和生物传感器的制备方法，制作过程简单，容易操作，成本低，适合推广使用。

技术领域

本发明属于生物传感技术领域，尤其涉及一种用于荧光法检测2,6-吡啶二羧酸的荧光探针及其制备方法、生物传感器及其构建方法和应用。

背景技术

2,6-吡啶二羧酸是一种食源性标志致病菌休眠体-芽孢萌发时释放出的核内物质，大量存在于细菌芽孢内。传统的热杀菌技术只能将细菌营养体杀灭，而不能将芽孢杀死。芽孢的这种强抗逆性主要依赖于芽孢核心区或其内细胞质高度脱水状态和高密度的吡啶二羧酸钙等核内物质。芽孢的萌发过程中，占芽孢干重约5-10％的2,6-吡啶二羧酸以及与其结合的二价阳离子(主要为Ca²⁺)从芽孢核内释放，这些物质的释放使芽孢的折光性逐渐消失，随后肽聚糖芽孢皮层水解，相关蛋白酶的活性恢复，萌发结束。因此，对2,6-吡啶二羧酸浓度的精确检测对于判断芽孢萌发情况具有极其重要的意义。

传统的检测2,6-吡啶二羧酸浓度的方法主要有荧光聚合酶链式反应检测法、比色法、高效液相色谱法等，这些方法虽然在单一体系内检测结果可靠，但处理过程繁琐，检测限高，检测范围小，而且对于复杂体系内标志物的检测结果不准确，选择性较差，灵敏度不理想，很容易受到环境干扰。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种选择性好、灵敏度高、检测限低、检测范围宽的可用于荧光法检测2,6-吡啶二羧酸浓度的荧光探针及其制备方法、生物传感器及其制备构建方法和应用。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种用于荧光法检测2,6-吡啶二羧酸浓度的荧光探针，包括金纳米簇粒子，其中掺杂有铕元素，所述荧光探针的粒径为1-2nm。

本发明还提供一种用于荧光法检测2,6-吡啶二羧酸浓度的荧光探针的制备方法，包括如下步骤：

(1)分别配制氯金酸溶液和硝酸铕溶液，混合均匀，得到含铕元素的反应体系；

(2)在所述步骤(1)得到的反应体系内加入球蛋白，合成金纳米簇溶液，调节所述金纳米簇溶液的pH为碱性，在搅拌条件下剧烈反应，得到铕掺杂金纳米簇的荧光探针。

上述的制备方法，优选的，所述步骤(1)中，氯金酸溶液和硝酸铕溶液的体积比为1︰1，质量浓度比为1︰1-2；所述氯金酸溶液的浓度为5-10mM，所述硝酸铕溶液的浓度为5-10mM。

优选的，所述步骤(2)中，球蛋白为牛血清白蛋白，其浓度为50-100mg/mL，球蛋白加入过程中以1000r/min的速度剧烈搅拌并持续搅拌2-5min；调节所述金纳米簇溶液的pH为10-12，调节pH所用的试剂为氢氧化钠溶液，其浓度为1-2M。

优选的，所述步骤(2)中，反应的温度为35-37℃，反应的时间为10-12h，搅拌转速为1000-1200r/min。