[发明专利]基于双纳米复合物的比色免疫传感器及其制备方法和应用

说明书

基于双纳米复合物的比色免疫传感器及其制备方法和应用，涉及食源性致病菌检测领域，本发明以Fe₃O₄@Ab磷酸铜纳米复合物作为捕获元件进行细菌磁性分离，以Hemin@MI纳米酶磷酸铜纳米复合物作为信号转导元件，加入目标物大肠杆菌O157:H7后，与Fe₃O₄@Ab磷酸铜纳米复合物和Hemin@MI纳米酶磷酸铜纳米复合物形成共轭夹心免疫复合物，磁性分离后信号转导元件中的高铁血晶素Hemin遇到ABTS和H₂O₂释放过氧化物酶样活性，直接观察显色反应，颜色变化、ABTS的吸光度与大肠杆菌O157:H7产生定量关系。本发明灵敏度高、特异性强、精准度高、操作简单、检测时间短、成本低。

技术领域

本发明涉及食源性致病菌检测技术领域，具体涉及一种基于双纳米复合物的比色免疫传感器及其制备方法和应用。

背景技术

致病性细菌感染对全球公共卫生构成严重威胁，其高发病率和高死亡率给社会带来了巨大的经济负担。细菌检测是关系公共安全的一个重要领域。为有效预防病原菌感染，开展护理点（POC）病原学检测对临床诊断、食品检验和环境监测具有重要意义，特别是在世界欠发达地区，意义更加巨大。传统用于细菌检测的方法有平板计数法、聚合酶链式反应（PCR）、酶联免疫吸附（ELSA）等，它们作为灵敏、高效的微生物定量方法被广泛地使用。但是这些方法存在较长的细菌培养时间、特殊的样品前处理、抗干扰能力差等缺点。因此，开发一种快速、灵敏度高、特异性强的细菌检测方法，具有重要意义。

目前用于抓取细菌的单元包括抗体、适配体、抗生素等。适配体的稳定性较高，特异性也高，但是目前筛选到的能用于特异性捕获细菌的适配体种类较少；抗生素的价格低，稳定性高，能特异性吸附细菌，但是抗生素是小分子物质，对细菌的识别位点较少。抗体由于其高度特异性的抗原识别能力而成为目前常用的平台。传统基于抗体的测定法，诸如ELISA、凝集试验和探针测试是其广泛使用的方法。然而，因为一些测定法的低灵敏度，这些实验需要较长的富集时间。尽管ELISA的灵敏度相对较高，其仍需要较长的测定时间，并包括费力的程序。此外，ELISA测定法很昂贵，因为它们需要昂贵的仪器和高质量的纯化抗原。

抗菌肽具有价格低、性质稳定的优点，对细菌也具有特异性吸附能力，抓取细菌时具有更多的识别位点。目前，现有的检测方法是将肽与信号标记物（如荧光团、酶和纳米颗粒）结合或将肽固定在载体表面（如磁珠、载玻片、石墨烯和金电极）。然而，这些方法需要抗菌肽的化学基团衍生化以结合载体或化学修饰以标记信号标记物。这些方法消耗大量试剂，价格昂贵，并且制备过程过于复杂。如果采用不恰当的固定化方案，抗菌肽活性还可能会受到损害。

发明内容

为了解决现有致病性细菌检测方法存在的上述诸多问题，本发明提供一种基于双纳米复合物的比色免疫传感器及其制备方法和应用，用于简单、快速地检测大肠杆菌O157:H7。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的基于双纳米复合物的比色免疫传感器，包括：

Fe₃O₄ @ Ab磷酸铜纳米复合物；

Hemin @ MI纳米酶磷酸铜纳米复合物。

作为优选的实施方式，所述Fe₃O₄ @ Ab磷酸铜纳米复合物由Fe₃O₄、大肠杆菌抗体、PBS缓冲液、硫酸铜溶液制成。

作为优选的实施方式，所述Hemin @ MI纳米酶磷酸铜纳米复合物由高铁血晶素Hemin、抗菌肽Magainin I、PBS缓冲液、硫酸铜溶液制成。

本发明的基于双纳米复合物的比色免疫传感器的制备方法，包括以下步骤：