荧光纳米探针及其制备方法和用于食品中多种危害因子同步检测的方法_2

文档序号:9749378阅读:来源:国知局
转的转盘上,通过旋转转盘使待测样品、缓冲溶液、荧光纳米探针进入检测通道中。
[0044]在上述的用于食品中多种危害因子同步检测的方法中,所述的凸起的横截面为正六边形,所述的PDMS本体为圆盘形。
[0045]本发明的有益效果如下:
[0046]1、本发明的荧光纳米探针采用核壳结构,其中核层和壳层均为TEOS骨架,核层为TEOS纳米内核,其不同于传统的通过物理包埋或共价交联包裹的荧光纳米探针,而是通过一种由“核”到“壳”全合成的荧光纳米探针,核壳结构的优点在于:所制备的这种层层包裹的荧光纳米探针具有更强的荧光信号,相比较以前文献报道的稀土类荧光纳米对信号有着明显增强,其光谱特性与以前文献报道一致,二氧化硅包裹的荧光纳米不会改变其荧光特性。
[0047]2、本发明的荧光纳米探针在TEOS纳米内核表面设置多层表面键合有Eu3+和/或Tb3+稀土螯合物的TEOS壳层并结合TEOS纳米内核内载有的Eu3+和/或Tb3+稀土螯合物,能够提供更为灵敏、稳定的荧光响应和更强的荧光信号。其原因在于,由于硅壳层有一定的厚度,使得层与层之间有一定的距离,从而保证TEOS纳米内的Eu3+和/或Tb3+离子不会产生荧光自猝灭效应,保证了荧光强度会随着层数的增多而增强。这样带来最直接的好处就在于危害因子检出限相比于传统技术得到了显著的提高,检测灵敏度增加,检测结果更加准确和具有针对性。
[0048]3、本发明的用于食品中多种危害因子同步检测的方法采用荧光纳米探针和微流控芯片结合,具有高通量优点,可以同时检测多种危险因子,具体来说,这里的危害因子不仅包括微生物等大分子,还包括激素、抗生素等小分子物质,响应速度快、荧光强度大,可以作为食品中多种危害因子检测的有效方法。
【附图说明】
[0049]图1是本发明的实施例1的荧光纳米探针制备示意图;
[0050]图2是本发明的实施例1的修饰有氨基的荧光纳米探针的放大的示意图;
[0051 ]图3是本发明的实施例3和4的微流控芯片的结构示意图;
[0052]图4是本发明的实施例3和4的微流控芯片的A-A剖视图。
[0053]图5是本发明的实施例5的荧光检测光谱。
[0054]各标号具体为:UTEOS纳米内核,2、修饰有氨基的TEOS纳米内核,3、修饰有稀土螯合物的TEOS纳米内核,4、修饰有氨基的荧光纳米探针,5、稀土螯合物,6、TEOS壳层,8、PDMS本体,81、进样口,82、进样通道,83、控制通道,84、出口,85、凸起。
【具体实施方式】
[0055]下面结合【具体实施方式】,对本发明的技术方案作进一步的详细说明,但不构成对本发明的任何限制。
[0056]实施例1
[0057]本实施例给出了荧光纳米探针的制备方法。
[0058]具体为:1.螯合物前驱体的制备
[0059]溶液A:2.0mgBBCAP或BHHCT或PTTA溶解于20yL 0.05M的碳酸盐缓冲液(pH 9.5)中。溶液B: 6.4mg EDC和2.0mg NHS溶解于80yL无水乙醇。A,B混合搅拌20min,加入1.5yLAPTMS,避光搅拌反应2h。然后,加入200yL 0.0lM的EuCl3和TbCl3的混合物,避光搅拌反应2h,获得有大量氨基且螯合不同比例Eu3+和Tb3+的螯合物,作为合成具有不同发射波长荧光探针的前驱体。
[0060]2.荧光纳米探针的制备
[0061]A)焚光纳米探针的TEOS纳米内核的合成:取10yL上述前驱体和300yL超纯水加入至IJlOmL由非离子表面活性剂TritonX-1OO形成的反相胶束体系中进行凝胶化反应。反相胶束体系按照TritonX-1OO,正己醇,环己烷三者体积比1:1:3混合,快速搅拌均匀制备反相胶束。在上述体系中加入10yL TEOS,加快搅拌速度,促使TEOS进入反相胶束中的“纳米水池”,然后加入60yL NH4OH引发水解反应。室温反应24h,使水解和缩合反应进行充分,将收集的产物分散在等体积的丙酮中,在冰水浴中超声震荡5min,高速离心沉淀,将沉淀分散在乙醇相中进行充分洗涤,保存在无水乙醇中备用。其如图1中的标号I。
[0062]B)荧光纳米探针TEOS壳层的制备:①如图1中的标号2所示,取I mL浓度约为30mg/mL悬浮于无水乙醇中的荧光纳米探针TEOS纳米内核,加入3yL APTMS,室温搅拌2小时,随后加热到69°C,并持续加热保持5min,最后用无水乙醇洗涤3遍,并悬浮于I mL无水乙醇中!②如图1中的标号3所示,取上述表面修饰有氨基的TEOS纳米内核I mL,浓度约为30mg/mL,加入0.8mg BHHCT,室温搅拌2h,无水乙醇洗涤2遍后,以ImL Tris.HCl(0.05mol/L,pH 7.8)悬浮,最后以无水乙醇洗涤3遍,并悬浮于I mL无水乙醇中,然后加入0.8mg E11CI3,避光搅拌反应2h,获得螯合新一层Eu3+的纳米探针;③TEOS壳层的制备:取上述键合有稀土螯合物的荧光纳米I mL,浓度约为30mg/mL,加入20yLTE0S,室温,避光搅拌2h,随后加热到69°C,并持续加热保持5min,最后用无水乙醇洗涤I遍,并悬浮于I mL无水乙醇中。重复步骤①-③2_4次。最后重复①步骤在其表面修饰氨基,备用,其如图1中的标号4所示。图2为修饰有氨基的荧光纳米探针的示意图,其中5为稀土螯合物,6为最外层的TEOS壳层,其中在图2中最外层的TEOS壳层6和TEOS纳米内核之间仅画出了稀土螯合物5,图中未示出的是,在最外层的TEOS壳层6和TEOS纳米内核之间具有多层TEOS壳层,通过稀土螯合物5可以看出稀土螯合物5为多层分布的,在多层的稀土螯合物5之间即为TEOS壳层。
[0063]3.荧光纳米探针与抗体偶联
[0064]取抗体500yL,对0.01mol/L pH 5.2醋酸钠缓冲液,4°C透析6h;然后加入Nal(k,终浓度为0.0Im01/L,对抗体进行氧化,20分钟后,再次对0.01mol/L pH5.2醋酸钠缓冲液透析,然后加入表面带有氨基的荧光纳米探针500yL,混匀,4°C过夜;加入NaBH3CN,终浓度为0.005mol/L,4°C反应2h;再加入等体积的封闭液(0.05mol/L Tris.HCl ,pH = 7.8,含2wt%BSA、4wt%蔗糖),4°C封闭12小时或过夜;最后用0.05mol/LTris-HCl,pH=7.8)洗涤标记好的荧光纳米探针 3 遍,然后用 500yL 0.05mol/L Tri s.HCl (pH= 7.8,含0.9wt %NaCl、0.2wt%BSA,0.1wt% NaN3)悬浮,得到荧光纳米探针,备用。
[0065]在本实施例中以及实施例2和3中均未明确指出Eu3+和Tb3+的摩尔比例,其在实施例5中的图5的解释中已经明确说明了Eu3+和Tb3+比例对特征峰的影响,本领域技术人员可以根据图5的图谱自行设计Eu3+和Tb3+的比例。在本实施例中单位M代表mo 1/L,wt %代表质量百分数。
[0066]实施例2
[0067]本实施例给出了荧光纳米探针的制备方法。
[0068]具体为:1.螯合物前驱体的制备
[0069]溶液A:1Omg BBCAP或BHHCT或PTTA溶解于20yL 0.05M的碳酸盐缓冲液(pH 9.5)中。溶液B: 6.4mg EDC和2.0mg NHS溶解于80yL无水乙醇。A,B混合搅拌20min,加入1.5yLAPTMS,避光搅拌反应2h。然后,加入200yL 0.01M的EuC13和TbC13的混合物,避光搅拌反应2h,获得有大量氨基且螯合不同比例Eu3+和Tb3+的螯合物,作为合成具有不同发射波长荧光探针的前驱体。
[0070]2.荧光纳米探针的制备
[0071]A)荧光纳米探针的TEOS纳米内核的合成:取10yL上述前驱体和300yL超纯水加入至IJlOmL由非离子表面活性剂TritonX-1OO形成的反相胶束体系中进行凝胶化反应。反相胶束体系按照TritonX-1OO,正己醇,环己烷三者体积比1:1:3混合,快速搅拌均匀制备反相胶束。在上述体系中加入10yL TEOS,加快搅拌速度,促使TEOS进入反相胶束中的“纳米水池”,然后加入10yL NH40H引发水解反应。室温反应24h,使水解和缩合反应进行充分,将收集的产物分散在等体积的丙酮中,在冰水浴中超声震荡5min,高速离心沉淀,将沉淀分散在乙醇相中进行充分洗涤,保存在无水乙醇中备用。其示意图如图1中的标号I。
[0072]B)荧光纳米探针TEOS壳层的制备:①如图1中的标号2所示,取I mL浓度约为100mg/mL悬浮于无水乙醇中的荧光纳米探针TEOS纳米内核,加入5yL APTMS,室温搅拌2小时,随后加热到69°C,并持续加热保持5min,最后用无水乙醇洗涤3遍,并悬浮于I mL无水乙醇中;②如图1中的标号3所示,取上述表面修饰有氨基的TEOS纳米内核I mL,浓度约为100mg/mL,加入5.0mg BHHCT,室温搅拌2h,无水乙醇洗涤2遍后,以ImL Tris.HCl (0.05mol/L,pH 7.8)悬浮,最后以无水乙醇洗涤3遍,并悬浮于I mL无水乙醇中,然后加入5.0mgEuCl3,避光搅拌反应2h,获得螯合新一层Eu3+的纳米探针;③TEOS壳层的制备:取上述键合有稀土螯合物的荧光纳米I mL,浓度约为100mg/mL,加入100μLTE0S,室温,避光搅拌2h,随后加热到69°C,并持续加热保持5min,最后用无水乙醇洗涤I遍,并悬浮于I mL无水乙醇中。重复步骤①-③2-4次。最后重复①步骤在其表面修饰氨基,备用,其如图1中的标号4所示。图2为修饰有氨基的荧光纳米探针的放大的示意图。
[0073]3.荧光纳米探针与抗体偶联
[0074]取抗体500yL,对0.01mol/L pH 5.2醋酸钠缓冲液,4°C透析6h;然后加入Nal(k,终浓度为0.0Im01/L,对抗体进行氧化,20分钟后,再次对0.0lmol/L pH5.2醋酸钠缓冲液透析,然后加入表面带有氨基的荧光纳米探针500yL,混匀,4°C过夜;加入NaBH3CN,终浓度为0.005mol/L,4°C反应2h;再加入等体积的封闭液(0.05mol/L Tris.HCl ,
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