[发明专利]一种基于上转换发光的原位取样和靶标检测的生物传感平台

说明书

本发明涉及一种基于上转换发光的原位取样和靶标检测的生物传感平台，包括，上转换发光纸基微流体装置，用于原位取样待检目标；上转换发光生物传感器，用于靶标特异性识别待检目标；基于智能手机成像的便携式检测装置，用于检测待检目标的含量；所述上转换发光生物传感器的制备方法包括以下步骤：S1、制备上转换纳米粒子种子；S2、制备具有核/壳结构的上转换纳米粒子：S3、制备具有核/壳/壳结构的上转换纳米粒子(UCNPs)；S4、亲水改性UCNPs；S5、DNA修饰亲水改性后的UCNPs；S6、染料修饰步骤S5得到的粒子。本发明的待检目标为17β‑雌二醇(17β‑E2)。

技术领域

本发明涉及食品安全检测技术领域，特别涉及一种基于上转换发光的原位取样和靶标检测的生物传感平台。

背景技术

健康标志物和食品安全危害因子的快速初步筛查对保障人体健康具有重要意义。在全世界范围内，尤其是欠发达国家和地区，大量的患者因为没有得到及时的诊断而错过了最佳的治疗时机。同样，误食被危害成分污染的食物也导致了大量的食品安全事故的发生。

其中，以17β-雌二醇(17β-E2)为例，17β-E2是一种具有很强生物活性的天然甾体雌激素，适当的17β-E2水平对卵细胞成熟、胚胎发育、女性生殖系统的调节、骨骼的生长和发育等都至关重要。但是，为促进动物生长而添加到饲料中的17β-E2会造成严重的环境污染，并且很容易通过生物链在人体中富集。过度的雌激素刺激可能对动物和人类的神经、生殖和免疫系统产生不良影响。因此，以17β-雌二醇(17β-E2)作为模式靶标，对靶标的特异性识别和现场快速分析，对医学诊断、环境监测、食品安全等领域具有十分重要的意义。

目前，常规的17β-E2检测方法，例如高效液相色谱法、酶联免疫吸附法等等，往往面临着检测仪器设备昂贵、检测成本高、检测步骤繁琐等困难，难以实现17β-E2的现场快速定量检测。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于上转换发光的原位取样和靶标检测的生物传感平台，以实现对17β-雌二醇的原位取样、现场检测、靶标浓度的定量检测。

基于此，本发明的目的之一是提供一种基于上转换发光的原位取样和靶标检测的生物传感平台，其特征在于，包括，

上转换发光纸基微流体装置，用于原位取样待检目标；

上转换发光生物传感器，用于靶标特异性识别待检目标；

基于智能手机成像的便携式检测装置，用于检测待检目标的含量；

所述上转换发光生物传感器的制备方法包括以下步骤：

S1、制备上转换纳米粒子种子；

S2、制备具有核/壳结构的上转换纳米粒子：

S3、制备具有核/壳/壳结构的上转换纳米粒子(UCNPs)；

S4、亲水改性UCNPs；

S5、DNA修饰亲水改性后的UCNPs；

S6、染料修饰步骤S5得到的粒子。

进一步地，所述待检目标为17β-E2。

进一步地，步骤S1的制备过程为，

取含有六水合氯化钇的甲醇溶液、油酸、1-十八稀充分混合后，将混合溶液加热至160-170℃反应25-35min，冷却后，加入含有油酸钠与氟化铵的甲醇溶液，并于120-130℃反应25-35min后，继续升温至290-300℃反应30-35min；反应结束后，加入乙醇得到固体沉淀，固体沉淀经离心洗涤后，得到上转换纳米粒子种子。

进一步地，所述六水合氯化钇的用量为1-1.2mmol。