一种修饰丝网印刷电极、赭曲霉毒素适配体竞争型生物传感器和检测方法

本发明属于生物传感器，具体涉及一种修饰丝网印刷电极、赭曲霉毒素适配体竞争型生物传感器和检测方法。

背景技术：

1、赭曲霉毒素是属于真菌毒素组的天然污染物，由各种真菌类型的曲霉菌和青霉菌产生。赭曲霉毒素a(ochratoxina，ota)作为一种霉菌毒素，20世纪60年代在南非的玉米粉中被发现。多年的研究表明，ota具有肾毒性、肝毒性、胚胎毒性、致畸性、神经毒性、免疫毒性、遗传毒性和致癌性。在6种已知的赭曲霉毒素类型中，赭曲霉毒素a显示出最高的毒性。国际癌症研究机构(intemationalagency forresearchon cancer，iarc)根据几项动物研究中发现的大量致癌性证据，将ota列为可能的人类致癌物(2b类)。由于ota在自然界广泛存在，且性质非常稳定，不容易代谢，研究者陆续在动物肾脏、肝脏、猪肉、猪血、香肠、风干肉等动物源性食品中检测出ota。

2、ota的含量通常很低，所以对检测手段的要求较高，检测ota的定性方法有微柱法，定量分析方法有薄层色谱法、高效薄层色谱法、hplc、酶联免疫吸附法和荧光比色法等。但是目前已知的方法中均存在缺陷，如薄层层析法灵敏度较差、检测周期长以及重现性不好；色谱法仪器昂贵，操作复杂且不适合用于大批量样品的检测；酶联免疫吸附法基于抗原-抗体的亲和反应，以抗体作为识别分子，但是抗体容易受到外界环境尤其是温度的影响，限制了方法的灵活应用。此外，抗体制备也需经过动物实验或者细胞实验，繁琐费时，制备成本高，检测的成本也高。所以有必要发展一种快速方便，检测灵敏度高的新型检测方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种修饰丝网印刷电极、赭曲霉毒素适配体竞争型生物传感器和检测方法，检测方法简单，稳定性高、特异性和重现性良好。

2、本发明提供了一种修饰丝网印刷电极，包括丝网印刷基底电极，固定在所述丝网印刷基底电极的工作电极区域表面的纳米多孔金修饰层，以及与所述纳米多孔金修饰层通过au-s键键合的赭曲霉毒素的适配体互补链。

3、优选的，当所述赭曲霉毒素为赭曲霉毒素a时，所述赭曲霉毒素的适配体互补链的核苷酸序列如seq id no.1所示。

4、优选的，包括以下步骤：将赭曲霉毒素的适配体中的二硫键还原为巯基后，涂覆在固定有纳米多孔金修饰层的丝网印刷电极的工作电极区域，孵育一定时间后封闭活性位点，得所述丝网印刷电极。

5、本发明还提供了上述修饰丝网印刷电极在制备赭曲霉毒素适配体竞争型生物传感器中的应用。

6、本发明还提供了一种赭曲霉毒素适配体竞争型生物传感器，包括上述修饰丝网印刷电极，且赭曲霉毒素的适配体互补链上杂交有赭曲霉毒素的适配体链。

7、优选的，当所述赭曲霉毒素为赭曲霉毒素a时，所述赭曲霉毒素的适配体链的核苷酸序列如seq id no.2所示。

8、本发明还提供了上述赭曲霉毒素适配体竞争型生物传感器的制备方法，包括以下步骤：将赭曲霉毒素的适配体链涂覆到上述修饰丝网印刷电极的工作电极区域，孵育一定时间后得所述赭曲霉毒素适配体竞争型生物传感器。

9、本发明还提供了上述修饰丝网印刷电极或上述赭曲霉毒素适配体竞争型生物传感器在检测赭曲霉毒素中的应用。

10、本发明还提供了一种检测赭曲霉毒素的方法，包括以下步骤：将待测样品的溶液涂覆到上述赭曲霉毒素适配体竞争型生物传感器的工作电极区域，孵育后采集电流数据，将待测样品的溶液的电流数据带入预定的标准曲线，得待测样品的溶液中赭曲霉毒素的含量，所述预定的标准曲线为赭曲霉毒素的浓度对数值与对应的电流峰值的差值之间的线性拟合曲线。

11、优选的，所述预定的标准曲线的线性范围为0.5ng/ml～8ng/ml。

12、有益效果：本发明提供了一种丝网印刷电极，并基于所述丝网印刷电极制备得到赭曲霉毒素适配体竞争型生物传感器，所述传感器的制备原理和检测机理如图1所示，所述传感器包括固定有纳米多孔金(npg)修饰层的丝网印刷电极(spce)，将赭曲霉毒素适配体互补链(cdna)与纳米孔金形成au-s键固定到电极表面，后将赭曲霉毒素适配体互补链与适配体链进行杂交，形成apt/cdna/npg/spce。本发明提供的传感器在用于赭曲霉毒素检测时，加入目标物后，基于竞争型生物传感器的原理，适配体与互补链解脱，并与赭曲霉毒素特异性结合形成apt/赭曲霉毒素复合物，通过dpv的信号测定，靶标浓度的增大使电解液中的探针[fe(cn)6]3-/4-信号呈现递增趋势，达到对ota的定性和定量分析。

技术特征：

1.一种修饰丝网印刷电极，其特征在于，包括丝网印刷基底电极，固定在所述丝网印刷基底电极的工作电极区域表面的纳米多孔金修饰层，以及与所述纳米多孔金修饰层通过au-s键键合的赭曲霉毒素的适配体互补链。

2.根据权利要求1所述修饰丝网印刷电极，其特征在于，当所述赭曲霉毒素为赭曲霉毒素a时，所述赭曲霉毒素的适配体互补链的核苷酸序列如seq idno.1所示。

3.权利要求1或2所述修饰丝网印刷电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将赭曲霉毒素的适配体中的二硫键还原为巯基后，涂覆在固定有纳米多孔金修饰层的丝网印刷电极的工作电极区域，孵育一定时间后封闭活性位点，得所述丝网印刷电极。

4.权利要求1或2所述修饰丝网印刷电极在制备赭曲霉毒素适配体竞争型生物传感器中的应用。

5.一种赭曲霉毒素适配体竞争型生物传感器，其特征在于，包括权利要求1或2所述修饰丝网印刷电极，且赭曲霉毒素的适配体互补链上杂交有赭曲霉毒素的适配体链。

6.根据权利要求5所述赭曲霉毒素适配体竞争型生物传感器，其特征在于，当所述赭曲霉毒素为赭曲霉毒素a时，所述赭曲霉毒素的适配体链的核苷酸序列如seq id no.2所示。

7.权利要求5或6所述赭曲霉毒素适配体竞争型生物传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将赭曲霉毒素的适配体链涂覆到权利要求1或2所述修饰丝网印刷电极的工作电极区域，孵育一定时间后得所述赭曲霉毒素适配体竞争型生物传感器。

8.权利要求1或2所述修饰丝网印刷电极或权利要求5或6所述赭曲霉毒素适配体竞争型生物传感器在检测赭曲霉毒素中的应用。

9.一种检测赭曲霉毒素的方法，其特征在于，包括以下步骤：将待测样品的溶液涂覆到权利要求5或6所述赭曲霉毒素适配体竞争型生物传感器的工作电极区域，孵育后采集电流数据，将待测样品的溶液的电流数据带入预定的标准曲线，得待测样品的溶液中赭曲霉毒素的含量，所述预定的标准曲线为赭曲霉毒素的浓度对数值与对应的电流峰值的差值之间的线性拟合曲线。

10.根据权利要求9所述方法，其特征在于，所述预定的标准曲线的线性范围为0.5ng/ml～8ng/ml。

技术总结
本发明公开了一种修饰丝网印刷电极、赭曲霉毒素适配体竞争型生物传感器和检测方法，涉及生物传感器技术领域。本发明提供了一种修饰丝网印刷电极，并基于所述修饰丝网印刷电极制备得到赭曲霉毒素适配体竞争型生物传感器，固定有纳米多孔金修饰层的丝网印刷电极，将赭曲霉毒素适配体互补链与纳米孔金形成Au‑S键固定到电极表面，后将其与适配体链进行杂交，形成Apt/cDNA/NPG/SPCE。基于竞争型生物传感器的原理对待测物进行定性和定量检测，检测方法简单，稳定性高、特异性和重现性良好。

技术研发人员：陈宏硕,张雪莉,柏松,吴昊,崔传金,张文思
受保护的技术使用者：华北理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13