[发明专利]基于ARGET-ATRP信号放大策略的猝灭竞争型荧光生物传感器及检测方法

说明书

本发明公开了基于ARGET‑ATRP信号放大策略的猝灭竞争型荧光生物传感器及检测方法，该传感器主要由以下原料制备而成：羧基化Fe₃O₄磁珠、EDC、NHS、PBS缓冲液、Apt、BPAA、cDNA、Me₆TREN、CuBr₂、FA、AA。本发明通过酰胺反应将Apt序列固定在羧基化磁珠表面。同时，BPAA通过酰胺反应与cDNA连接。然后，通过碱基互补配对使Apt与cDNA进行结合。随后，发生ARGET‑ATRP反应，使大量的FA单体接枝在BPAA活性位点上聚合，从而显著放大了荧光信号。最后，目标物OTA与cDNA竞争Apt，使带荧光信号的cDNA脱落。本发明传感器具有灵敏度高、选择性好、操作简便、成本低、环境友好等优点，检测限可低至7.6fg/mL。

技术领域

本发明涉及一种基于ARGET-ATRP信号放大策略的猝灭竞争型荧光生物传感器及检测方法，属于生物分析技术领域。

背景技术

赭曲霉毒素A(OTA)是毒性最大的食源性真菌毒素之一，是已知的赭曲霉毒素中含量最高、分布最广、毒性最强的，被国际癌症研究机构定位为2B类致癌物质。OTA广泛存在于农作物、饲料及多种药用植物中，具有肾脏毒性、肠道毒性、免疫抑制以及致癌致畸致突变等危害，可导致人类和动物的多种肾脏、肝脏和脑部疾病等。因此检测OTA对提高产业质量和维护人类健康具有重要意义。

目前，开发出了多种检测OTA的方法，包括薄层色谱法(TLC)、高效液相色谱法(HPLC)、酶联免疫吸附法(ELISA)和生物传感法等。其中生物传感法因其灵敏度高、响应速度快、成本低、操作简单等优点，已广泛应用于食品药物分析、环境监测、生命科学等领域。

本发明以电子转移活化再生催化剂原子转移自由基聚合(ARGET-ATRP)作为信号放大策略，其是一种活性/可控自由基技术，可在一个活性位点上聚合大量的荧光素单体从而有效地提高传感器的灵敏度，且具有催化剂用量少、提高化合物对氧气的耐受性、反应条件温和等优点，受到研究者的广泛青睐。本发明旨在研发基于ARGET-ATRP信号放大策略高灵敏检测OTA的生物传感器，使其具有灵敏度高、选择性好、操作简单，成本低廉等特点，可用于痕量检测OTA。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于ARGET-ATRP信号放大策略的猝灭竞争型荧光生物传感器及检测方法，该传感器具有灵敏度高、选择性好、操作简便、成本低、环境友好等优点。

为了实现上述目的，本发明的技术方案之一是：

基于ARGET-ATRP信号放大策略的猝灭竞争型荧光生物传感器，主要由以下原料制备而成：羧基化Fe₃O₄磁珠、EDC、NHS、PBS缓冲液、Apt、BPAA、cDNA、Me₆TREN、CuBr₂、FA、AA。

进一步，

Apt序列：5’-GATCGGGTGTGGGTGGCGTAAAGGGAGCATCGGACACGCCACCCACACA-3’；

cDNA序列：5’-CCTTTACGCCACCCACACCCGATC-3’。

本发明的技术方案之一是：一种基于ARGET-ATRP信号放大策略的猝灭竞争型荧光生物传感器的制备方法，包括以下步骤：

(1)羧基磁珠的修饰

①活化羧基磁珠：将羧基化Fe₃O₄磁珠与EDC溶液、NHS溶液及PBS缓冲液混合均匀，反应；反应结束后，将磁珠分离、清洗；

②磁珠的修饰：在步骤①的磁珠中加入Apt溶液和PBS缓冲液，混合均匀，反应；

③活化BPAA羧基：将BPAA溶液、EDC溶液和NHS溶液混合均匀，反应；