[发明专利]一种用于检测有机磷农药的双信号传感器及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种用于检测有机磷农药的双信号传感器及其制备方法和应用，该传感器由巯基化的单链cDNA和FAM标记的aptamer修饰到Ag/Au NPs表面，获得纳米探针；纳米探针与乙酰胆碱酯酶(AChE)、胆碱氧化酶(CHO)、氯化乙酰胆碱(ACh)混合溶液构成双信号传感器。本发明将有机磷农药与AChE混合反应，然后加入CHO和ACh反应得到混合溶液，最后在溶液中加入纳米探针室温下反应，通过LSPR和荧光图谱得出有机磷农药的浓度，并进行LSPR和荧光成像分析。本发明利用两种不同的光学信号传感器对有机磷农药同时检测并成像，选择性好，灵敏度高，该检测方法极大地提高了有机磷农药检测的准确性。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种用于检测有机磷农药的双信号传感器及其制备方法和应用。

背景技术

有机磷农药(OPs)在减少作物损失、控制病虫害、提高农产品质量方面发挥着重要作用，在农业领域广泛使用。然而，OPs残留会对环境、生态系统和人类健康造成各种不利影响和持久的损害。例如，OPs可在人体中积累，对人体器官造成不可逆转的损伤。因此，建立快速、灵敏、准确的OPs残留检测方法是保障食品安全和公众安全的迫切需要。

目前，高效液相色谱、气相色谱、毛细管电泳、质谱、荧光、比色和化学发光等多种检测方法已被开发用于OPs的检测，具有优良的性能。但这些方法大多为单信号传感器，受到仪器条件、环境波动、干扰等诸多因素的影响，在实际OPs检测中存在假阳性或假阴性的问题。近年来，结合两种不同的信号对特定目标物检测的双信号传感器的引起了广泛关注。与传统的单信号传感器相比，双信号传感器通过两种不同信号的自校准和相互验证，可以极大提高实际目标物检测中的抗干扰能力和检测准确性。目前报道的双信号传感器大多是基于两个独立的单信号探针混合，并非单一纳米探针自身具有双信号响应。结合新颖的光学技术，设计一种具有双信号响应的多功能传感器用于OPs的灵敏检测及可视化成像，具有显著的优越性和应用前景。

发明内容

发明目的：针对现有检测技术存在信噪比、灵敏度和可视化方面的不足，本发明提供了一种基于局域表面等离子共振和荧光成像的双信号传感器，本发明的传感器可以利用两种不同的光学信号对有机磷农药同时检测并成像，选择性好，灵敏度高，极大地提高了有机磷农药检测的准确性。

本发明还提供所述用于检测有机磷农药的双信号传感器及其制备方法和应用。

技术方案：为了实现上述目的，本发明所述一种用于检测有机磷农药的双信号传感器，由巯基化的单链cDNA和FAM标记的aptamer修饰到Ag/Au NPs表面，获得纳米探针；纳米探针与AChE、CHO、ACh混合溶液构成双信号传感器。

其中，所述cDNA序列为：5’-SH-GGT GGG TG-3’，所述aptamer序列为：5’-FAM-CCTCCC TCC TTT TCC ACC CAC C-3’。

本发明所述的用于检测有机磷农药的双信号传感器的制备方法，包括如下步骤：

(1)Ag/Au NPs的制备：以银纳米粒子作为晶种溶液，向其中加入去离子水并加热至沸腾，在剧烈搅拌下加入氯金酸和盐酸羟胺，将溶液加热回流，待自然冷却至室温后，得到Ag/Au NPs溶液存储备用；

(2)功能纳米探针的制备：将BSPP加入到Ag/Au NPs溶液中，搅拌后离心洗涤后重新分散，将cDNA加入上述溶液中，振荡后离心洗涤后分散得到cDNA功能化Ag/Au NPs；继续加入aptamer至上述cDNA功能化Ag/Au NPs溶液中，孵育后离心洗涤后分散制得功能纳米探针；

(3)双信号传感器的构建：将AChE、CHO、ACh混合温育后加入步骤(2)得到的纳米探针溶液构建双信号传感器。

其中，步骤(2)中将BSPP加入到Ag/Au NPs溶液中，在室温搅拌下温育过夜，离心洗涤后重新分散于PBS中。