[发明专利]一种嗜酸乳杆菌S-层蛋白分子印迹传感器及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种嗜酸乳杆菌S‑层蛋白分子印迹传感器及其制备方法和应用，所述传感器以二氧化硅为载体，S‑层蛋白为模板分子，甲基丙烯酸为功能单体，二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂。本发明所述传感器以胶体晶体作为模板得到三维有序孔隙结构，通过分子印迹技术在孔隙结构中得到印迹空腔，保证了对目标分子的高度选择性和灵敏度；所述传感器内部结构相通，促进目标分子在其中扩散并容易到达识别位点，从而提高传感器对目标分子的响应时间，实现目标分子的快速检测和富集。

技术领域

本发明属于材料制备和检测技术领域，涉及嗜酸乳杆菌S-层蛋白的检测和富集技术，具体为一种嗜酸乳杆菌S-层蛋白分子印迹传感器及其制备方法和应用。

背景技术

S-层蛋白是存在于细胞膜或细胞壁外的一种表层蛋白，是一类由蛋白质亚基组成的单层晶体结构，有多种乳酸菌表面存在S-层蛋白。嗜酸乳杆菌是黏附于肠道内的一种功能性益生菌，其表面的S-层蛋白在黏附中起到重要作用，对嗜酸乳杆菌发挥益生功能有重要贡献；S-层蛋白可以和肠上皮细胞表面的受体结合，阻断致病菌与病毒与其结合，因此对致病菌与病毒有一定抑制作用。对S-层蛋白进行快速、有效的检测可推进其进一步的研究。目前对S-层蛋白的检测技术主要有质谱技术、氨基酸组分分析技术等，这些方法成本较高且操作复杂。因此开发一种操作简便、准确快速且高效的检测方法十分重要。

光子晶体是一种介电常数周期性变化排布的材料，由于具有光学带隙的特征，与可见光作用可发生Bragg衍射。分子印迹技术以特定的目标分子为模板，构建能对该分子进行特异性识别的分子印迹聚合物。传统的分子印迹技术用于检测时，多数被检测物需要被修饰或标记，光子晶体分子印迹传感器克服了这一障碍，实现了无标记检测。分子印迹水凝胶与光子晶体结合，形成高度有序的三维孔隙结构，在受到外界环境刺激或与被检测分子结合后，水凝胶会发生收缩或溶胀，导致晶格间的间距减小或增大，从而使Bragg衍射特征峰发生蓝移或红移，使目标分子的状态直接转变为刻度的光学信号。

发明内容

解决的技术问题：为了克服现有技术的缺陷，获得一种简便、快速、高选择性及高灵敏度的嗜酸乳杆菌S-层蛋白的检测、富集方法，本发明提供了一种嗜酸乳杆菌S-层蛋白分子印迹传感器及其制备方法和应用。

技术方案：一种嗜酸乳杆菌S-层蛋白分子印迹传感器，所述传感器以二氧化硅为载体，S-层蛋白为模板分子，甲基丙烯酸为功能单体，二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂。

一种嗜酸乳杆菌S-层蛋白分子印迹传感器的制备方法，包含以下步骤：

(1)将二氧化硅纳米颗粒分散于无水乙醇中，形成均一稳定的胶体分散体系，然后经垂直沉降将胶体颗粒自组装在基片上，形成三维有序的胶体颗粒阵列，待溶剂完全挥发，得到具有三维有序排列结构的胶体晶体，形成光子晶体薄膜；

(2)将光子晶体薄膜依次进行热处理、羟基化处理、氨基化处理及醛基化反应，然后置于S-层蛋白溶液中，缩合反应实现共价连接；

(3)以甲基丙烯酸为功能单体，二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂，甲醇为溶剂配制水凝胶预聚液，向预聚液中加入光引发剂，超声混匀后通入氮气排气体系中的氧气；

(4)取步骤(2)制得的覆盖有光子晶体薄膜的基片，在薄膜一边覆盖一层有机玻璃，固定后向缝隙中注入步骤(3)制得的预聚液，充分浸透后、冰浴条件下紫外照射反应；

(5)将步骤(4)处理后的光子晶体薄膜浸泡于氢氟酸中，接着采用蛋白洗涤工艺除去薄膜中的S-层蛋白，即可制得嗜酸乳杆菌S-层蛋白分子印迹传感器。

优选的，步骤(2)中热处理的条件为500℃、1小时。

优选的，步骤(2)中羟基化处理是采用piranha洗液处理12小时。

优选的，步骤(2)中氨基化处理是采用5％APTES的乙醇溶液处理1小时。