[发明专利]一种二茂铁纳米花、电化学适配体生物传感器体系及其制备方法和应用

说明书

一种二茂铁纳米花、电化学适配体生物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。本发明的二茂铁纳米花包括二茂铁、Magainin I多肽、CuSO₄和磷酸盐缓冲液PBS。本发明的电化学适配体生物传感器体系，包括二茂铁纳米花、修饰生物素Biotin的食源性病原菌抗体和标记链霉亲和素SA的磁珠。本发明通过一步法合二茂铁纳米花，操作简便，稳定性及实用性好，抗外界条件能力强。利用该二茂铁纳米花构建的电化学生物传感器体系作为电化学传感器平台，可产生稳定的电化学信号。本发明的检测方法操作简单、成本低廉、检测快速、实用性强、灵敏度高、特异性强。

技术领域

本发明属于食源性致病菌快速检测技术领域，具体涉及一种二茂铁纳米花、电化学适配体生物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，用于检测和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。传统的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，开发新型纳米花传感器体系，在生物监测应用等领域具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种二茂铁纳米花、电化学适配体生物传感器体系及其制备方法和应用，以解决现有食源性致病菌检测成本高、效果差的问题。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的一种二茂铁纳米花，其组成成份为：二茂铁、Magainin I多肽、CuSO₄和磷酸盐缓冲液PBS。

作为优选的实施方式，所述二茂铁的体积为10～100μL、浓度为1～5mg/mL；所述Magainin I多肽的体积为10～100μL、浓度为5～15μg/mL。

本发明的一种二茂铁纳米花的制备方法，包括以下步骤：

取离心管，依次加入10～100μL、1～5mg/mL的二茂铁和10～100μL、5～15μg/mL的Magainin I多肽悬浮于800～1500μL、10mM的磷酸盐缓冲液PBS中，该磷酸盐缓冲液PBS中含有20μL、120mM的CuSO₄；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。

采用本发明的一种二茂铁纳米花构建的电化学适配体生物传感器体系，包括：二茂铁纳米花、修饰生物素Biotin的食源性病原菌抗体和标记链霉亲和素SA的磁珠。

作为优选的实施方式，所述标记链霉亲和素SA的磁珠的粒径为2.8μm，浓度为10mg/mL。