[发明专利]一种基于双嵌段DNA的电化学适配体传感器的构筑及应用

说明书

本发明公开了一种基于双嵌段DNA的电化学适配体传感器的构筑方法，将含有Poly‑C和卡那霉素适配体序列的双嵌段DNA与氧化石墨烯混合制得含Poly‑C的双嵌段DNA‑氧化石墨烯复合物，将其滴涂在多壁碳纳米管修饰的玻碳电极表面，再用质量百分数为1~2%的牛血清白蛋白进行修饰，得到双嵌段DNA的电化学适配体传感器。本发明基于Poly‑C与氧化石墨烯的物理吸附作用，设计了一种一端含有Poly‑C序列，另一端含有卡那霉素适配体序列的双嵌段DNA，从而构筑了一种电化学适配体传感器，该传感器的构筑方法简便，不需要任何标记物来修饰，制作成本低，实现了对卡那霉素灵敏，快速，高效的检测。

技术领域

本发明涉及一种基于双嵌段DNA电化学适配体传感器的构建，主要用于卡那霉素的检测，属于电化学传感器和分析检测领域。

背景技术

卡那霉素(KAN)具有强的杀菌作用，因此，它被广泛应用于动物疾病的治疗。然而，卡那霉素的过量使用会使得它在动物源性食品中残留，进而危害人体健康，例如，引发肾脏中毒以及对人听力造成损伤。所以，急需发展一种快速，灵敏检测抗生素残留的方法。

近年来，已经有许多文献报道了检测抗生素残留的方法，比如比色分析法，荧光分析法，高效液相色谱分析法以及免疫分析法等。但是，以上检测技术存在实验成本过高，干扰过大，耗时以及免疫分析中所用抗原抗体的制备复杂等一系列缺点。相比而言，适配体的合成技术简单，易于修饰，特异性高，已逐渐发展成为研究者们优先选择的识别探针。因此，如何在不损害适配体活性的前提下，将其完美的修饰在电极表面是一个重要挑战。根据相关文献，15个重复的胞嘧啶序列(Poly-C)与氧化石墨烯可以完成最佳的吸附，相比于化学的共价结合作用，物理吸附能够最大限度地避免对适配体活性的损伤。因此，设计一端含有Poly-C，另一端含有目标物适配体的双嵌段DNA，该双嵌段DNA在传感器的构筑中具有大的应用潜力。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于双嵌段DNA的电化学适配体传感器的构筑方法；

本发明的另一目的是提供上述构筑的双嵌段DNA电化学适配体传感器在卡那霉素检测中的应用。

本发明构筑的基于双嵌段DNA电化学适配体传感器的方法，首先是将多壁碳纳米管(MWCNTs)滴涂在经过清洗处理的玻碳电极表面；然后，将含有15个重复的胞嘧啶序列(Poly-C)和卡那霉素适配体序列的双嵌段DNA与氧化石墨烯混合，制得含Poly-C的双嵌段DNA-氧化石墨烯复合物，将其滴涂在多壁碳纳米管修饰的玻碳电极表面，为减小非特异性吸附，再用质量百分数为1~2%的牛血清白蛋白(BSA)进行修饰，得到双嵌段DNA的电化学适配体传感器。本发明构筑的传感器不仅通过Poly-C与氧化石墨烯的吸附作用固定了卡那霉素适配体，而且还通过多壁碳纳米管的修饰提高了传感器的灵敏度，实现对卡那霉素的高效检测。其具体构筑方法，包括以下工艺步骤：

一、基于双嵌段DNA的电化学适配体传感器的构筑

（1）含Poly-C的双嵌段DNA-氧化石墨烯复合物的制备：将含Poly-C的双嵌段DNA序列与氧化石墨烯加入pH=7.5的缓冲溶液中，于室温下反应10~12h，离心，洗涤，得到含Poly-C的双嵌段DNA-氧化石墨烯复合物。其中，氧化石墨烯与含Poly-C的双嵌段DNA序列的质量比为1:0.1~1:0.11；缓冲溶液组分为：120~150 mM NaCl，0.8~1 mM MgCl₂，20~25 mMHEPES。

玻碳电极在进行修饰之前，先以Al₂O₃为抛光剂，将玻碳电极在麂皮上进行打磨抛光，再用无水乙醇:超纯水=1:1（v:v）的混合溶液及超纯水依次超声清洗5min，最后用氮气吹干。