检测脂多糖的比色传感器、其制备方法和应用与流程

文档序号:12357964阅读:1084来源:国知局
检测脂多糖的比色传感器、其制备方法和应用与流程

本发明涉及一种食品卫生质量检测工艺设备、方法和应用,特别是涉及一种细菌内毒素检测仪器、方法和应用,应用于食品质量控制和保健管理分析技术领域。



背景技术:

脂多糖(LPS)是革兰氏阴性细菌细胞壁中的一种成分,当细菌死亡溶解或用人工方法破坏菌细胞后释放出来,故称内毒素。内毒素由三部分组成:类脂A、核心寡聚糖和特异性O-抗原多糖侧链,其毒性成分主要为类脂质A。脂质A为构成内毒素毒性的糖脂,以共价键连接到杂多糖链。内毒素位于细胞壁的最外层,覆盖于细胞壁的黏肽上,可引起发热、微循环障碍、内毒素休克及播散性血管内凝血等。当食物灭菌后,微生物水平往往能够满足卫生标准要求,因此微生物水平无法反映食品加工生产过程的卫生质量。但内毒素水平经灭菌后则不会变化,故其能够很好地显示食品加工生产的卫生水平,从而服务于食品卫生安全质量的控制。因此,检测食品的脂多糖水平具有重要意义。

目前,检测脂多糖的方法有鲎试剂法、酶联免疫检测法、快速银染法等。鲎试剂检测法操作简单易行,检查内毒素特异性强、灵敏度高,但其假阳性反应较多。酶联免疫法比较简单经济,可在适当的浊度范围内进行半定量测定,其缺陷为特异性不强。快速银染法具有耗时长、操作繁琐、精密度和定量性较差等特点。这些方法均难以满足日常快速分析的要求。由此可见,建立内毒素的分析新方法和研发毒素检测装置成为亟待解决的技术问题。



技术实现要素:

为了解决现有技术问题,本发明的目的在于克服已有技术存在的不足,提供一种检测脂多糖的比色传感器、其制备方法和应用,能高效、灵敏、快速检测脂多糖,应用前景优异,测得数据准确可靠。本发明将磁纳米颗粒的类过氧化物酶活性与脂多糖的类脂质双层结构调节的离子运输相结合,利用3-氨基苯硼酸与脂多糖的识别作用,采用紫外-可见分光光谱作为检测手段,实现了对脂多糖的高灵敏、高特异性分析检测的目的。

为达到上述发明创造目的,本发明采用如下发明构思:

本发明利用脂多糖的类脂质双层结构调节的离子运输和3-氨基苯硼酸对脂多糖的识别作用实现了对脂多糖的特异性和灵敏性的检测。本发明所采用的机理如下:选用3-氨基苯硼酸作为脂多糖的识别元件,通过3-氨基苯硼酸中氨基基团与磁纳米颗粒表面的羧基基团反应形成的酰胺键将小分子3-氨基苯硼酸修饰到磁纳米颗粒上,得到表面覆盖硼酸识别基团的磁纳米颗粒。由于磁纳米颗粒具有类似过氧化氢酶的性质,在酸性条件和过氧化氢(H2O2)存在的条件下,催化2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)氧化为2'-联氨-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸自由基(ABTS.-),在特定波长处出现高的吸收峰,上清液呈现出较深的绿色。当有脂多糖存在的条件下,磁纳米颗粒表面的硼酸基团与脂多糖中糖链上的顺势二羟基进行特异性识别并反应形成硼酸酯键,脂多糖在磁纳米颗粒表面形成类脂质双层,阻碍氢离子(H+)与磁纳米颗粒表面接触,抑制具有催化活性的二价铁离子(Fe2+)的形成,同时阻碍Fe2+从磁珠表面进入到溶液中,无法催化H2O2氧化ABTS,在特定波长处出现低的吸收峰,同时上清液呈现较浅的绿色。在这个检测体系中,磁纳米颗粒表面硼酸基团与脂多糖的特异性结合和脂多糖类脂质双层阻碍H+运输及抑制Fe2+形成运输的高特异性、以及磁纳米颗粒类似于过氧化物酶的催化活性的高灵敏度的特点,使高灵敏高特异性分析检测脂多糖成为可能。

根据上述发明构思,本发明采用下述技术方案:

一种检测脂多糖的比色传感器,主要由试剂盒、固液分离装置、紫外-可见光谱分析装置、分析系统和控制系统组成,所述控制系统控制试剂盒中的试剂的供应和检测数据的输入和输出;将3-氨基苯硼酸修饰到磁纳米颗粒上,利用固液分离装置,得到磁纳米颗粒表面覆盖硼酸识别基团的MNPs磁纳米颗粒,并制备覆盖硼酸识别基团的MNPs磁纳米颗粒溶液,作为第一识别试剂,存储设置于第一试剂盒中;在酸性条件下,按照2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐和过氧化氢的设定混合比例,将2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐与过氧化氢进行混合,制成ABTS-H2O2酸性溶液体系,作为第二识别试剂,存储设置于第二试剂盒中;按照设定混合比例,以第一识别试剂中的MNPs磁纳米颗粒作为催化剂,以过氧化氢作为氧化剂,将所述第一识别试剂和所述第二识别试剂作为反应物进行混合,制成MNPs-ABTS-H2O2反应物体系,反应后形成的产物体系溶液,作为参照试剂,利用紫外-可见光谱分析装置,检测参照试剂的光谱,并以所述参照试剂作为具有特征光谱的参考元件;按照设定混合比例另外取用所述第一识别试剂和所述第二识别试剂,首先将所述第一识别试剂首先与待测的脂多糖样品溶液混合,得到脂多糖类脂质双层覆盖的磁纳米颗粒溶液,作为初步的目标检测样品的MNPs-LPS体系溶液,然后将MNPs-LPS体系溶液和所述第二识别试剂混合,经过至少5 min后形成优化的目标检测样品的MNPs-LPS-ABTS-H2O2试剂体系,使MNPs-LPS-ABTS-H2O2试剂体系作为最终的目标检测样品试剂,利用紫外-可见光谱分析装置,检测MNPs-LPS-ABTS-H2O2试剂体系的光谱,通过分析系统与所述参照试剂的特征光谱进行对比,并通过光谱对比结果来确定所检测的脂多糖的含量水平。

作为本发明优选的技术方案,在第一识别试剂所述MNPs磁纳米颗粒溶液中的3-氨基苯硼酸修饰的磁纳米颗粒的质量分数不低于2%(w/v)。

作为上述技术方案进一步优选的技术方案,在第二识别试剂ABTS-H2O2酸性溶液体系中,2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐和过氧化氢混合摩尔配比为1:(0.7~0.9)。

作为上述技术方案进一步优选的技术方案,按照MNPs磁纳米颗粒质量和ABTS-H2O2酸性溶液中的ABTS的摩尔数为1:0.005~1:0.02(g/mol)的比例进行混合,分别制备MNPs-ABTS-H2O2反应体系和MNPs-LPS-ABTS-H2O2试剂体系。

作为上述技术方案进一步优选的技术方案,设置建立待测的脂多糖样品溶液的脂多糖浓度和特定波长处MNPs-LPS-ABTS-H2O2试剂体系的吸光度值之间的曲线关系的计算模块,对待测的脂多糖样品溶液的脂多糖浓度进行定量计算,并通过输出装置将脂多糖浓度检测结果进行输出。

一种本发明检测脂多糖的比色传感器的制备方法,包括如下步骤:

a. 将3-氨基苯硼酸修饰到磁纳米颗粒上,得到磁纳米颗粒表面覆盖硼酸识别基团的MNPs磁纳米颗粒溶液,作为第一识别试剂,MNPs磁纳米颗粒溶液中的3-氨基苯硼酸修饰的磁纳米颗粒的质量分数不低于2%(w/v);

b. 在酸性条件下,按照2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐和过氧化氢混合摩尔配比为1:(0.7~0.9)的混合比例,将2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐与过氧化氢进行混合,制成ABTS-H2O2酸性溶液体系,作为第二识别试剂;

c. 按照MNPs磁纳米颗粒质量和ABTS-H2O2酸性溶液中的ABTS的摩尔数为1:0.005~1:0.02(g/mol)的比例,取用在所述步骤a中制备的第一识别试剂和在所述b中得到的第二识别试剂,首先将所述第一识别试剂首先与待测的脂多糖样品溶液混合,得到脂多糖类脂质双层覆盖的磁纳米颗粒溶液,作为初步的目标检测样品的MNPs-LPS体系溶液,然后将MNPs-LPS体系溶液和所述第二识别试剂混合,经过至少5 min后形成优化的目标检测样品的MNPs-LPS-ABTS-H2O2试剂体系,使MNPs-LPS-ABTS-H2O2试剂体系作为最终的目标检测样品试剂,利用紫外-可见光谱技术分析装置,检测MNPs-LPS-ABTS-H2O2试剂体系的光谱,与所述参照试剂的特征光谱进行对比,并通过光谱对比结果来确定所检测的脂多糖的含量水平。

作为本发明优选的技术方案,所述步骤a包括如下分步骤:

① 将一定量的FeCl3﹒6H2O加入到乙二醇中,搅拌至完全溶解后,加入柠檬酸钠二水,搅拌至少30 min,再加入1.200 g醋酸钠继续强烈搅拌30 min,然后转移到反应釜中,在210 ℃烘箱中反应至少10 h,得到反应产物;

② 将在所述步骤①中得到的反应产物取出并降至室温,然后分别用乙醇和去离子水洗涤至少三次,磁分离获得磁纳米颗粒,再加入去离子水,得到质量分数不低于1%(w/v)的磁纳米颗粒溶液;

③ 将0.22 M 1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和0.22 M N-羟基琥珀酰亚胺加入1 mL MNPs中,超声震荡至少30 min,然后至少洗涤三次后,加入0.2 mL的 4 mM 3-氨基苯硼酸乙醇溶液,混合震荡至少3小时,再洗涤至少三次,加入去离子水,得到MNPs磁纳米颗粒溶液。

作为上述技术方案进一步优选的技术方案,所述步骤c包括如下分步骤:

ⅰ. 将在所述步骤a中制备的MNPs磁纳米颗粒溶液与待测脂多糖样品溶液混合于pH 值不大于5.4的Tris-HCl反应缓冲液中,室温下培育至少30分钟,得到产物溶液;

ⅱ. 对在所述步骤ⅰ中得到的产物溶液利用磁分离后去掉上清液,然后采用pH 值不大于5.4的Tris-HCl反应缓冲液洗涤至少三次,得到脂多糖类脂质双层覆盖的磁纳米颗粒溶液。

一种本发明检测脂多糖的比色传感器的应用,待测的脂多糖样品溶液中的脂多糖的浓度为0.00001~180μg/mL。

作为上述技术方案进一步优选的技术方案,适用于检测饮用水、牛奶、果汁饮料或茶饮料样品中的脂多糖浓度。

本发明与现有技术相比较,具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点:

1. 本发明测定脂多糖的比色传感器选择性好、灵敏度高、检测范围宽;

2. 本发明通过共价键将脂多糖固定到磁纳米颗粒的表面,使得底物的固定非常稳定,从而提高了传感器的稳定性;

3. 本发明利用脂多糖的双重特性,即通过硼酸对脂多糖的识别和脂多糖类脂质双层阻碍H+运输及抑制Fe2+形成运输实现脂多糖的检测,使得传感器抗干扰能力强、特异性高;

4. 本发明利用磁纳米颗粒过氧化物酶催化H2O2氧化ABTS的活性来检测脂多糖的活性,使得传感器具有高灵敏度;

5. 本发明基于紫外光谱分析方法,具有高灵敏度、响应时间短、所需仪器设备价格低廉等优点,能广泛用于食品领域的化学检测,达到高效、灵敏、快速检测脂多糖活性的目的。

附图说明

图1为本发明实施例一检测脂多糖的比色传感器的原理示意图。

图2为本发明实施例一的3-氨基苯硼酸修饰的磁纳米颗粒催化H2O2氧化ABTS反应之后和3-氨基苯硼酸修饰的磁纳米颗粒与脂多糖特异性识别结合及脂多糖类脂质双层阻碍磁纳米颗粒催化H2O2氧化ABTS反应之后,对比例一的H2O2氧化ABTS反应之后和脂多糖和H2O2氧化ABTS反应之后,在380nm~500nm波长范围内产生的光谱图对比图。

图3为本发明实施例二在不同浓度的脂多糖存在情况下,3-氨基苯硼酸修饰的磁纳米颗粒与脂多糖特异性识别结合及脂多糖类脂质双层阻碍磁纳米颗粒催化H2O2氧化ABTS反应之后,在380 nm ~ 500 nm波长范围内产生的光谱图。

图4为本发明实施例二的脂多糖浓度和414nm处吸光度值之间的线性关系图。

图5为本发明实施例一的脂多糖(LPS)和对比例二的牛血清白蛋白(BSA)、卵清蛋白(OVA)、果胶(Pectin)分别与3-氨基苯硼酸修饰的磁纳米颗粒结合后获得的在414nm波长处吸光值对比图。

具体实施方式

本发明的优选实施例详述如下:

实施例一:

在本实施例中,参见图1、图2和图5,一种检测脂多糖的比色传感器,主要由试剂盒、固液分离装置、紫外-可见光谱分析装置、分析系统和控制系统组成,所述控制系统控制试剂盒中的试剂的供应和检测数据的输入和输出;将3-氨基苯硼酸修饰到磁纳米颗粒上,利用固液分离装置,得到磁纳米颗粒表面覆盖硼酸识别基团的MNPs磁纳米颗粒,并制备覆盖硼酸识别基团的MNPs磁纳米颗粒溶液,作为第一识别试剂,存储设置于第一试剂盒中;在酸性条件下,按照2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐和过氧化氢的设定混合比例,将2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐与过氧化氢进行混合,制成ABTS-H2O2酸性溶液体系,作为第二识别试剂,存储设置于第二试剂盒中;按照设定混合比例,以第一识别试剂中的MNPs磁纳米颗粒作为催化剂,以过氧化氢作为氧化剂,将所述第一识别试剂和所述第二识别试剂作为反应物进行混合,制成MNPs-ABTS-H2O2反应物体系,反应后形成的产物体系溶液,作为参照试剂,利用紫外-可见光谱分析装置,检测参照试剂的光谱,并以所述参照试剂作为具有特征光谱的参考元件;按照设定混合比例另外取用所述第一识别试剂和所述第二识别试剂,首先将所述第一识别试剂首先与待测的脂多糖样品溶液混合,得到脂多糖类脂质双层覆盖的磁纳米颗粒溶液,作为初步的目标检测样品的MNPs-LPS体系溶液,然后将MNPs-LPS体系溶液和所述第二识别试剂混合,经过至少5 min后形成优化的目标检测样品的MNPs-LPS-ABTS-H2O2试剂体系,使MNPs-LPS-ABTS-H2O2试剂体系作为最终的目标检测样品试剂,利用紫外-可见光谱分析装置,检测MNPs-LPS-ABTS-H2O2试剂体系的光谱,通过分析系统与所述参照试剂的特征光谱进行对比,并通过光谱对比结果来确定所检测的脂多糖的含量水平。

在本实施例中,设置建立待测的脂多糖样品溶液的脂多糖浓度和特定波长处MNPs-LPS-ABTS-H2O2试剂体系的吸光度值之间的曲线关系的计算模块,对待测的脂多糖样品溶液的脂多糖浓度进行定量计算,并通过输出装置将脂多糖浓度检测结果进行输出。

在本实施例中,一种检测脂多糖的比色传感器的制备方法,包括如下步骤:

步骤一、氨基苯硼酸修饰的MNPs磁纳米颗粒的制备流程:

① 将1.080 g的FeCl3﹒6H2O加入到20 mL乙二醇中,搅拌至完全溶解后,加入0.200 g柠檬酸钠二水,搅拌30 min,再加入1.200 g醋酸钠继续强烈搅拌30 min,然后转移到反应釜中,在210 ℃烘箱中反应10 h,得到反应产物;

② 将在所述步骤①中得到的反应产物取出并降至室温,然后分别用乙醇和去离子水洗涤三次,磁分离获得磁纳米颗粒,再加入100毫升去离子水,得到质量分数为1%(w/v)的磁纳米颗粒溶液;

③ 将0.22 M 的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和0.22 M的 N-羟基琥珀酰亚胺加入1 mL 的MNPs中,超声震荡30 min,然后洗涤三次后,加入0.2 mL的 4 mM 的3-氨基苯硼酸乙醇溶液,混合震荡3小时,再洗涤三次,加入20 mL去离子水,得到质量分数为2%(w/v)的3-氨基苯硼酸修饰的MNPs磁纳米颗粒溶液。

步骤二、3-氨基苯硼酸与脂多糖特异性识别及阻碍离子运输的反应流程:

ⅰ. 将在所述步骤二的流程③中制备的5 µL 的浓度为2 mg/mL的MNPs磁纳米颗粒溶液与95 µL的脂多糖浓度为10 μg/mL的待测脂多糖样品溶液混合于pH 值为5.4的50 mM 的Tris-HCl反应缓冲液中,室温下培育30分钟,得到产物溶液;

ⅱ. 对在所述步骤ⅰ中得到的产物溶液利用磁分离后去掉上清液,然后采用pH 值为5.4的50 mM 的Tris-HCl反应缓冲液洗涤三次,得到脂多糖类脂质双层覆盖的磁纳米颗粒溶液,该纳米颗粒能阻碍Fe2+、H+等的离子运输。

步骤三、紫外-可见吸收光谱分析检测脂多糖流程:

向在步骤二中制备的脂多糖类脂质双层覆盖的磁纳米颗粒中加入50 µL的100 mM的 2-(N-吗啡啉)乙磺酸,50 µL的 H2O,20 µL的5 mM 的2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐,20 µL的4 mM的过氧化氢,经过5 min后形成优化的目标检测样品的MNPs-LPS-ABTS-H2O2试剂体系,使MNPs-LPS-ABTS-H2O2试剂体系作为最终的目标检测样品试剂,利用紫外-可见光谱技术分析装置,检测MNPs-LPS-ABTS-H2O2试剂体系的光谱,与未加入LPS的MNPs-ABTS-H2O2试剂体系特征光谱进行对比,并通过光谱对比结果来确定所检测的脂多糖的含量水平。

如图1所示,当脂多糖存在的条件下,磁纳米颗粒表面硼酸基团与脂多糖中糖链上的顺式二羟基进行特异性识别并反应形成硼酸酯键,脂多糖类脂质双层的结构阻碍H+接近磁纳米颗粒表面和Fe2+的形成和运输,无法催化H2O2氧化ABTS。本实施例比色传感器的制备方法及应用,通过pH敏感类脂质双层调节的离子运输检测脂多糖,能高效、灵敏、快速检测牛奶、茶饮料、果汁饮料和饮用水中的脂多糖水平,应用于食品和保健分析技术领域。

对比例一:

本对比例与前述实施例基本相同,特别之处在于:

在对比施例中,参见图2,未加入MNPs磁纳米颗粒的检测脂多糖的比色传感器的制备方法,包括如下步骤:

向待测的脂多糖样品溶液中加入50 µL的100 mM的 2-(N-吗啡啉)乙磺酸,50 µL的 H2O,20 µL的5 mM 的2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐,20 µL的4 mM的过氧化氢,经过5 min后形成优化的目标检测样品的LPS-ABTS-H2O2试剂体系,使LPS-ABTS-H2O2试剂体系作为最终的目标检测样品试剂,利用紫外-可见光谱技术分析装置,检测LPS-ABTS-H2O2试剂体系的光谱,与未加入LPS的ABTS-H2O2试剂体系特征光谱进行对比,并通过光谱对比结果来确定所检测的脂多糖的含量水平。如图2中可知, H2O2氧化ABTS反应之后和脂多糖和H2O2氧化ABTS反应之后,在380nm~500nm波长范围内产生的光谱图对比图可知,H2O2氧化ABTS反应之后和脂多糖和H2O2氧化ABTS反应之后光谱曲线基本重合,没有明显的光谱区别特征。

根据图1所示,当脂多糖不存在时,磁纳米颗粒具有类似过氧化氢酶的性质,在酸性条件下,Fe2+可以自由地游离在含有H2O2和ABTS的溶液中,催化H2O2氧化ABTS,在414nm处得到高的吸光度值,溶液呈现出较深的绿色。当脂多糖存在的条件下,磁纳米颗粒表面硼酸基团与脂多糖中糖链上的顺式二羟基进行特异性识别并反应形成硼酸酯键,脂多糖类脂质双层的结构阻碍H+接近磁纳米颗粒表面和Fe2+的形成和运输,无法催化H2O2氧化ABTS,在414nm处得到低的吸光度值,溶液液呈现出较浅的绿色。如图2所示,当体系中没有脂多糖存在时,磁纳米颗粒的催化活性不会受到阻碍,可以催化ABTS2-氧化产生颜色变化,吸光值明显较高,溶液颜色深。当有脂多糖存在时,磁纳米颗粒的催化活性受到阻碍,紫外吸收值明显降低,溶液颜色浅。

对比例二:

本对比例特别之处在于:

在对比施例中,参见图5,进行生物传感器特异性研究:

为了验证本发明检测脂多糖的特异性,我们用了不同的蛋白如牛血清白蛋白(BSA)、卵清蛋白(OVA)和果胶(Pectin)按照实施例二的操作过程处理来验证该生物传感器的特异性。如图5所示,即使BSA、OVA蛋白和Pectin的浓度比脂多糖浓度高2000倍,仍然不能引起溶液吸光值明显的变化。此对照反应说明了上述实施例的3-氨基苯硼酸与脂多糖结合和脂多糖脂质双层对离子运输的阻碍作用有高度的特异性,保证了生物传感器检测的高度选择性。

通过实施例一与上述对比例的对比分析可知,实施例一利用脂多糖的类脂质双层结构调节的离子运输和3-氨基苯硼酸对脂多糖的识别作用实现了对脂多糖的特异性和灵敏性的检测。实施例一所采用的机理如下:选用3-氨基苯硼酸作为脂多糖的识别元件,通过3-氨基苯硼酸中氨基基团与磁纳米颗粒表面的羧基基团反应形成的酰胺键将小分子3-氨基苯硼酸修饰到磁纳米颗粒上,得到表面覆盖硼酸识别基团的磁纳米颗粒。由于磁纳米颗粒具有类似过氧化氢酶的性质,可以在酸性条件和过氧化氢(H2O2)存在的条件下,催化2'-联氨-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)氧化为2'-联氨-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸自由基(ABTS.-),在414 nm处出现高的吸收峰,上清液呈现出较深的绿色。当有脂多糖存在的条件下,磁纳米颗粒表面的硼酸基团与脂多糖中糖链上的顺势二羟基进行特异性识别并反应形成硼酸酯键,脂多糖在磁纳米颗粒表面形成类脂质双层,阻碍氢离子(H+)与磁纳米颗粒表面接触,抑制具有催化活性的二价铁离子(Fe2+)的形成,同时阻碍Fe2+从磁珠表面进入到溶液中,无法催化H2O2氧化ABTS,在414 nm处出现低的吸收峰,同时上清液呈现较浅的绿色。在这个检测体系中,磁纳米颗粒表面硼酸基团与脂多糖的特异性结合和脂多糖类脂质双层阻碍H+运输及抑制Fe2+形成运输的高特异性、以及磁纳米颗粒类似于过氧化物酶的催化活性的高灵敏度的特点,使高灵敏高特异性分析检测脂多糖成为可能。

实施例二:

本实施例与实施例一基本相同,特别之处在于:

在本实施例中,参见图3和图4,进行不同浓度的脂多糖的检测。

将3-氨基苯硼酸修饰的磁纳米颗粒与不同浓度的脂多糖(0.00001μg/mL、0.00005μg /mL、0.0001 μg/mL、0.0005 μg/mL、0.001 μg/mL、0.005μg/mL、0.01μg/mL、0.05μg/mL、0.1μg/mL、0.5μg/mL、1μg/mL、5μg/mL、10μg/mL、20μg/mL、40μg/mL、80μg/mL、180μg/mL、280μg/mL、380μg/mL)反应,经过特异性识别结合以及氧化反应之后,用紫外-可见分光光谱法检测。

如图3所示,反应产物溶液在414 nm波长处的吸光值随脂多糖的浓度升高而降低。图3为在各种浓度脂多糖存在的条件下,在380nm~500nm波长范围内光谱图。图4为414 nm吸光度值与脂多糖浓度之间的线性关系图,在0.00001μg/mL到180μg/mL的脂多糖浓度范围内,吸光度增加值与脂多糖浓度成线性关系。

上述实施例传感器通过紫外-可见光谱技术进行检测,利用了氨基苯硼酸修饰的磁纳米颗粒对脂多糖的识别及其类似于过氧化物酶的催化氧化活性和脂多糖类脂质双层对离子运输的阻碍作用。上述实施例利用了3-氨基苯硼酸与脂多糖的高特异性结合及脂多糖类脂质双层对离子运输的阻碍作用,保证了检测的高度特异性,借助磁纳米颗粒类似于过氧化物酶的催化氧化活性,提高了检测的灵敏性。通过紫外-可见光谱技术捕捉磁纳米催化H2O2氧化ABTS产生的颜色变化,实现了脂多糖的分析检测。上述实施例方法简单、快速、无需信号标记;灵敏度高,可以在0.00001 μg/mL到180 μg/mL范围内线性检测脂多糖;特异性强,可以有效地区分脂多糖与其他对照物质。

实际样品实验检测研究:

采用加样回收法,运用本实施例比色传感器测定了饮用水、牛奶、果汁饮料、茶饮料(绿茶)中脂多糖的浓度,参见下表。可知,本实施例电化学传感器能够准确测定实际样品中脂多糖浓度。

上述实施例利用3-氨基苯硼酸修饰的磁纳米颗粒检测脂多糖的比色传感,其特征是基于3-氨基苯硼酸和脂多糖的特异性结合可以阻碍磁纳米颗粒与外界溶液的接触,而又由于脂多糖类脂质双层的特殊结构,使得Fe2+、H+等离子无法通过脂多糖类脂质双层进行离子运输,并结合磁纳米颗粒可以催化过氧化氢氧化2, 2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐这一特点,借助紫外-可见光谱技术分析并检测脂多糖。

上面结合附图对本发明实施例进行了说明,但本发明不限于上述实施例,还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化,凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化,均应为等效的置换方式,只要符合本发明的发明目的,只要不背离本发明检测脂多糖的比色传感器、其制备方法和应用的技术原理和发明构思,都属于本发明的保护范围。

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