[发明专利]荧光/电化学双信号模式生物传感器及其构建方法和应用

说明书

本发明属于食品安全快速检测技术领域，具体涉及一种荧光/电化学双信号模式生物传感器及其构建方法和应用。针对单一模式的传感检测容易受到样品基质、生物环境等因素影响的问题，本发明基于锆基‑金属有机框架材料(Zr‑MOF)制备了信号探针MB‑cDNA‑MOF和磁性识别探针Apt‑Fesubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;，利用cDNA和Apt的碱基互补配对制备了双模式复合探针MB‑cDNA‑MOF/Apt‑Fesubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;用于食品中四环素残留的检测。

技术领域

本发明涉及食品安全快速检测技术领域，具体涉及一种荧光/电化学双信号模式生物传感器及其构建方法和应用。

背景技术

四环素(tetracycline，TC)是一种典型的抗生素，不仅具有杀菌抑菌的作用，还可以促进动物的生长，所以其在动物养殖过程中经常使用。而不合理的四环素使用，会导致其在动物性食品中残留，人们长期食用含有四环素残留的食品就会对人体的健康产生危害。目前，对于食品中四环素残留量的分析检测方法已有大量的报道，但基于色谱技术的仪器分析方法使用的仪器昂贵，操作复杂，方法需要复杂的样品前处理，不适用于四环素的现场快速检测。因此，开发一种简便快捷、灵敏可靠的四环素检测方法迫在眉睫。

荧光、电化学传感器由于操作简单，灵敏度高而被广泛使用在气体检测、农兽药残留检测、生物医药等领域。单一模式的传感检测容易受到样品基质、生物环境等因素的影响，而双模式传感检测可以体现每种检测方法的优点，利用双通道信号进行自校准，获得更准确的检测结果。目前，双模式传感检测主要都是基于同一信号发生体系，如荧光-比色，光电化学-电化学发光等，基于不同信号发生体系的双模式传感检测的研究较少，因此，我们旨在开发一种荧光/电化学双信号模式传感器用于食品中四环素残留的检测。

发明内容

针对现有四环素检测技术的缺点和瓶颈问题，本发明的目的在于提供一种荧光/电化学双信号模式生物传感器的制备方法和应用。本发明首先制备了信号探针MB-cDNA-MOF和识别探针Apt-Fe₃O₄，然后，由于Apt和cDNA碱基互补配对，制备了双模式复合探针MB-cDNA-MOF/Apt-Fe₃O₄。构建了一种基于MB-cDNA-MOF/Apt-Fe₃O₄的荧光/电化学双信号模式生物传感器。本发明制备的传感器可用于四环素的高选择性、高灵敏度检测。

为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种荧光/电化学双信号模式生物传感器的构建方法，包括以下步骤：

步骤1，将具有荧光特性的氨基功能化多孔MOF材料醛基化，然后与末端氨基修饰的适配体互补短链孵育，孵育后洗涤，再分散于亚甲基蓝溶液中进行吸附、离心、洗涤，制得信号探针；

步骤2，用EDC/NHS共价偶联的方法将末端氨基修饰的适配体与表面羧基化的纳米磁球进行共价偶联，制得磁性识别探针；

步骤3，将步骤1制得的信号探针与步骤2制得的磁性识别探针混合，在摇床下反应，制备双模式复合探针；

步骤4，基于双模式复合探针构建荧光/电化学双信号模式生物传感器。

进一步，所述步骤1中具有荧光特性的氨基功能化多孔MOF材料为UiO-66-NH₂，其制备方法如下：

将ZrCl₄、DMF和浓盐酸混合，超声处理20min，然后加入2-氨基对苯二甲酸和DMF，超声处理20min后，转移至内衬为特氟隆的高压反应釜中，于120℃下加热24h，自然冷却至室温后，将悬浮液用甲醇洗涤，并在50℃真空下干燥6h，得到白色粉末UiO-66-NH₂。

进一步，所述信号探针的具体制备方法，包括以下步骤：