一种检测卡那霉素的荧光适配体生物传感器及其制备方法和应用

本发明涉及生物传感器，具体涉及一种检测卡那霉素的荧光适配体生物传感器及其制备方法和应用。

背景技术：

1、现有技术中开发了各种技术来检测卡那霉素，例如比色法、电化学、光电化学、酶联免疫吸附测定(elisa)、高效液相色谱(hplc)、毛细管电泳(ce)、气相色谱-质谱联用、表面增强拉曼散射(sere)，以上方法各有优缺点。比色法灵敏度有限；电化学方法，电极修饰繁琐，稳定性不好：酶联免疫方法由于经济问题，其需要抗体参与，成本较高；其余高效液相色谱、毛细管电泳、表面增强拉曼散射大多耗时，操作复杂，仪器设备复杂，综上所述，为了克服传统检测方法的缺点，需要开发简单、稳定、经济的快速检测方法，即采用荧光适配体生物传感器来检测抗生素卡那霉素。

技术实现思路

1、本发明提出一种检测卡那霉素的荧光适配体生物传感器。

2、技术方案如下：该荧光适配体生物传感器通过合成以适配体为模板的荧光铜银纳米团簇dna-cu/agncs作为能量供体，同时制备锆金属有机框架nh2–uio–66作为能量受体。

3、另一技术方案，荧光适配体生物传感器的制备方法；

4、dna-cu/agncs的合成步骤为：首先将适配体纳米团簇序列，即dna(cu/agncs)溶解在pbs溶液中，将agno3和(cu(no3)2·3h2o加入到含有适配体纳米团簇序列的pbs溶液中，然后进行冰浴；之后继续加入新鲜配置的nabh4溶液中剧烈震荡，将适配体纳米团簇序列、agno3、cu(no3)2、nabh4的混合物在室温下孵育后，得到淡黄色的dna-cu/agncs溶液，然后置于4℃冰箱避光储存；

5、所述适配体纳米团簇序列为：(5'-3')cccttaatcccc tgggggttgaggctaagccga；

6、其中，nh2-uio-66的合成步骤为：称取zrcl4和h2ata溶解在dmf中，超声至分散均匀，然后加入苯甲酸，搅拌至溶解，转移至聚四氟乙烯反应釜中反应，之后取出过夜冷却至室温，然后用dmf和乙醇洗涤，之后干燥过夜。

7、优选地，所述dna-cu/agncs的合成步骤中：所述适配体纳米团簇序列浓度为100μmol/l；pbs溶液浓度为40mmol/l、ph＝7；agno3浓度为1mmol/l；(cu(no3)2·3h2o浓度为1mmol/l；冰浴时间为15min；nabh4浓度为2mmol/l；震荡时间为1min；孵育时间为90min。

8、优选地，所述dna-cu/agncs的合成步骤中：所述适配体纳米团簇序列、agno3、cu(no3)2、nabh4的终浓度之比为1:3:8:11。

9、优选地，所述nh2-uio-66的合成步骤中：zrcl4质量为140mg；h2ata质量为49.25mg；dmf的体积为20ml；超声30min至分散均匀；苯甲酸的质量为366.5mg；在聚四氟乙烯反应釜中120℃反应48h。

10、另一技术方案：检测卡那霉素的荧光适配体生物传感器的应用，该荧光适配体生物传感器用于检测卡那霉素，具体步骤为：首先在离心管中加pbs缓冲溶液，取nh2-uio-66加入离心管与pbs充分混合；然后混合液中加入dna-cu/agncs,将混合液在黑暗条件下孵育，待荧光猝灭恢复到室温后，加入待检测的卡那霉素，室温条件下2min荧光恢复，使用荧光光谱仪对上述体系进行荧光测定。

11、优选地，pbs缓冲溶液的浓度为40mmol/l、ph＝7；黑暗条件下孵育的温度为37℃，孵育时间20min。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果：

13、基于dna-cu/agncs和nh2–uio–66的荧光适配体传感器用来检测残留在牛奶中的卡那霉素，通过合成以适配体为模板的荧光铜银纳米团簇，作为能量供体，同时制备锆金属有机框架nh2–uio–66作为能量受体，由于nh2–uio–66与dna-cu/agncs之间的π-π堆积，氢键和配位作用，nh2–uio–66可以吸附并猝灭dna-cu/agncs的荧光，当存在卡那霉素时，由于适配体与卡那霉素亲和力更强，适配体识别并结合卡那霉素，降低nh2–uio–66与单链dna之间的π-π堆积作用，导致从其表面解析，在560nm处荧光恢复，且目标与适配体结合，荧光恢复仅需要两分钟，达到即时检测的效果，然后通过荧光强度与卡那霉素浓度之间的关系来定量对其进行检测。

14、(1)：本发明的构建适配体荧光传感器，由以适配体为模板纳米团簇与锆金属有机框架形成的新的检测体系，该体系中做为能量供体的dna-cu/agncs具有高的荧光和更好的稳定性以及更高的量子产率，该体系中做为能量受体的nh2-uio-66，具有立体多孔隙结构，比表面积大，孔隙结构规则，粒径孔隙可调节性等特点，而且容易制造，具有成本效益，高效且环保的优点；

15、(2)：本发明的构建适配体荧光传感器检测卡那霉素速度快，加入卡那霉素目标后，响应时间仅需2min，整个检测体系在25min内即可完成。

技术特征：

1.一种检测卡那霉素的荧光适配体生物传感器，其特征在于，该荧光适配体生物传感器通过合成以适配体为模板的荧光铜银纳米团簇dna-cu/agncs作为能量供体，同时制备锆金属有机框架nh2–uio–66作为能量受体。

2.权利要求1所述的荧光适配体生物传感器的制备方法，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的荧光适配体生物传感器的制备方法，其特征在于，所述dna-cu/agncs的合成步骤中：所述适配体纳米团簇序列浓度为100μmol/l；pbs溶液浓度为40mmol/l、ph＝7；agno3浓度为1mmol/l；

4.根据权利要求2所述的荧光适配体生物传感器的制备方法，其特征在于，所述dna-cu/agncs的合成步骤中：所述适配体纳米团簇序列、agno3、cu(no3)2、nabh4的终浓度之比为1:3:8:11。

5.根据权利要求2所述的荧光适配体生物传感器的制备方法，其特征在于，所述nh2-uio-66的合成步骤中：zrcl4质量为140mg；h2ata质量为49.25mg；dmf的体积为20ml；超声30min至分散均匀；苯甲酸的质量为366.5mg；在聚四氟乙烯反应釜中120℃反应48h。

6.权利要求1制备的检测卡那霉素的荧光适配体生物传感器的应用，其特征在于，该荧光适配体生物传感器用于检测卡那霉素，具体步骤为：首先在离心管中加pbs缓冲溶液，取nh2-uio-66加入离心管与pbs充分混合；然后混合液中加入dna-cu/agncs,将混合液在黑暗条件下孵育，待荧光猝灭恢复到室温后，加入待检测的卡那霉素，室温条件下2min荧光恢复，使用荧光光谱仪对上述体系进行荧光测定。

7.根据权利要求6制备的检测卡那霉素的荧光适配体生物传感器的应用，其特征在于，pbs缓冲溶液的浓度为40mmol/l、ph＝7；黑暗条件下孵育的温度为37℃，孵育时间20min。

技术总结
一种检测卡那霉素的荧光适配体生物传感器及其制备方法和应用，涉及生物传感器技术领域，该荧光适配体生物传感器通过合成以适配体为模板的荧光铜银纳米团簇DNA‑Cu/AgNCs作为能量供体，同时制备锆金属有机框架NH<subgt;2</subgt;–UiO–66作为能量受体，本发明的构建适配体荧光传感器中做为能量供体的DNA‑Cu/AgNCs具有高的荧光和更好的稳定性以及更高的量子产率，该体系中做为能量受体的NH<subgt;2</subgt;‑UiO‑66，具有立体多孔隙结构，比表面积大，孔隙结构规则，粒径孔隙可调节性等特点，而且容易制造，具有成本效益，高效且环保的优点；本发明的构建适配体荧光传感器检测卡那霉素速度快，加入卡那霉素目标后，响应时间仅需2min，整个检测体系在25min内即可完成。

技术研发人员：叶永康,徐桂晴,操小栋,何述栋,孙汉巨
受保护的技术使用者：合肥工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15