[发明专利]一种纳米花传感器体系及其制备方法和应用

说明书

一种纳米花传感器体系及其制备方法和应用，属于食源性致病菌快速检测领域，该体系包括四氧化三铁‑纳米花和纳米铂颗粒‑纳米花，四氧化三铁‑纳米花的成份为四氧化三铁、靶标抗体、CuSO₄和PBS；纳米铂颗粒‑纳米花的成份为纳米铂颗粒、抗菌肽、CuSO₄和PBS。检测时，向待测样品中加入四氧化三铁‑纳米花和纳米铂颗粒‑纳米花，30～37℃恒温孵育1.5h进行磁性分离，用磷酸盐缓冲液PBS清洗4次后吸干，再加入过氧化氢，通过温度计作为信号输出平台对靶标食源性病菌进行检测，利用温差计算出待测样品中靶标食源性病菌浓度。本发明操作简单、成本低、实用性强、灵敏度高、特异性好。

技术领域

本发明属于食源性致病菌快速检测技术领域，具体涉及一种纳米花传感器体系及其制备方法和应用。

背景技术

近几年，食品安全问题得到了愈加广泛的关注，在所有食源性疾病致病因素包括微生物因素、化学物理以及有毒动植物因素中，微生物因素是最重要的致病因素，高居第一位。食源性病原菌作为一种常见的微生物，分布极为广泛，是影响食品安全的最重要的因素之一。因此，开展食源性致病菌的快速检测研究势在必行。

目前，用于检测鉴定食源性致病菌的方法主要包括传统的分离鉴定检测方法、免疫学法和分子生物学检测方法。传统培养方法如平板划线法，由于其操作繁琐、所需时间长、低灵敏度等原因，已经无法满足现代检测工作中对快速便捷检测的要求。酶联免疫法(ELISA)方法容易污染，检测灵敏度受抗原-抗体结合能力影响，且需要制备高效抗体。常用的聚合酶链式反应技术(PCR)，具有较好的灵敏性，但是PCR技术需要反复的变温加热，所需仪器复杂，对操作人员技术要求较高。随着现代食品卫生以及检测速度的发展要求，对食源性致病菌的检测手段要求操作简便、灵敏快速、适应性强，显然上述传统检测方法已经不能满足这些要求。

2012年Ge等首次发现蛋白质与无机金属盐类可以自组装形成花状的有机无机杂化纳米结构，称为纳米花。研究发现，与纳米花杂化的酶同游离酶相比，杂化纳米花在酶的活性与稳定性方面表现出更加稳定优越的性能，同时作者对其形成机理作了初步探究。杂化纳米花结构一经发现，便引起了研究人员的高度关注。目前纳米花已经成功运用于多种领域，如生物传感器、生物分析、生物医药、污水处理等，但其应用范围及对象有待进一步开拓创新。因此，开发新型纳米花，在生物监测应用等领域具有广阔的应用前景。

发明内容

为了解决传统食源性致病菌传感器检测存在的成本高、设计复杂的问题，本发明提供一种操作简单、成本低廉、实用性强、灵敏度高、特异性好的纳米花传感器体系及其制备方法和应用。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的一种纳米花传感器体系，包括：四氧化三铁-纳米花和纳米铂颗粒- 纳米花，所述四氧化三铁-纳米花的组成成份为：四氧化三铁Fe₃O₄、靶标抗体、 CuSO₄和磷酸盐缓冲液PBS；所述纳米铂颗粒-纳米花的组成成份为：纳米铂颗粒 PtNps、抗菌肽magainin I、CuSO₄和磷酸盐缓冲液PBS。

本发明的一种纳米花传感器体系的制备方法，主要包括以下步骤：

步骤一、四氧化三铁-纳米花的制备

取离心管，依次加入10～100μL、0.5～5mg/mL四氧化三铁Fe₃O₄和10～100 μL、1～15μg/mL靶标抗体悬浮于800～1500μL、10mM的磷酸盐缓冲液PBS中，经震荡混匀、常温静置孵育12～24h后，10000rpm离心3～5min，弃上清后加入 100μL、0.1mM的磷酸盐缓冲液PBS悬浮，4℃保存备用；

步骤二、纳米铂颗粒-纳米花的制备