[发明专利]一种双信号氮包氧化石墨烯量子点适配体传感器制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于毒素残留检测的拉曼荧光双信号氮包覆氧化石墨烯量子点适配体传感器制备方法，具体涉及将传感器技术、拉曼技术、荧光技术相结合，制备以MCNCs/PMAA磁性纳米微球螯合核酸适配体为捕捉分子，金-氮包氧化石墨烯量子点同时作为拉曼增强基底及荧光基团螯合适配体短链互补DNA作为信号分子，实现典型毒素残留的拉曼、荧光双信号快速、灵敏、有效检测研究。

背景技术

在历史的长河中，由真菌毒素引起的食品安全事件多不胜数，同时事件的发生也给食品安全检测技术领域带来了一次又一次的洗礼。常用的毒素残留分析方法目前主要有传统的生物鉴定法，化学分析法，仪器分析法，免疫分析法等。然而以上检测技术在实际应用中存在着自身无法解决的缺点，或者前处理步骤复杂、时间长，或者仪器设备庞大昂贵等。因此，鉴于申请人在食品安全因子检测及光谱技术使用方面积累的良好的工作基础，本发明拟制备一种快速、灵敏、有效的传感器体系，结合双光谱信号实现抗生素残留的高效检测，为开创食品安全因子检测新途径提供理论基础。

目前，用MCNCs/PMAA磁性纳米微球-适配体作为捕捉探针，cDNA-APS作为信号分子构建传感器体系对抗生素残留进行灵敏、有效检测仍未见报道。本发明作为一种新兴的抗生素残留检测方法，从一定程度上实现了影响人类食品安全因子检测的新途径开发。

发明内容

本发明的目的是提供了一种双信号氮包氧化石墨烯量子点适配体传感器制备方法，其灵敏度高、可靠性强、检测速度快，实现对典型毒素残留检测的目的，适用于食品安全、环境监测等技术领域。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案：制备适配体传感器，当毒素存在时，影响适配体在检测体系中的结构，与适配体发生特异性识别结合，从而引起不同浓度信号分子在不同浓度毒素存在下的释放，随后对检测体系进行磁力吸附，上清液中释放的自由信号分子可对拉曼及荧光信号产生不同程度的放大，依据不同拉曼及荧光强度的特征峰图谱，实现毒素残留双信号灵敏间接检测的目的；该方法适用于食品安全、环境监测等技术领域。

上述的一种双信号氮包氧化石墨烯量子点适配体传感器制备方法，所述的MCNCs/PMAA纳米微球，由蒸馏沉淀聚合反应制备而成，具有高饱和磁化强度71.5emu/g及优良的生物相容性，有利于快速、较易的生物反应及磁性分离。此外，该纳米微球具有自由的羧基表面，使其尽可能多的与核酸适配体发生缩合反应生成捕捉探针。

上述的一种双信号氮包氧化石墨烯量子点适配体传感器制备方法，所述的MCNCs/PMAA-aptamer/cDNA-Au-N-GQDs传感器具有拉曼及荧光双信号响应。

上述的一种双信号氮包氧化石墨烯量子点适配体传感器制备方法，所述的核酸适配体及四环素的特异性结合能力利用圆二色谱(CD)进行表征。

上述的一种双信号氮包氧化石墨烯量子点适配体传感器制备方法，所述的适配体传感器，核酸适配体短链互补DNA及增强基底的最优反应时间为12h，MCNCs/PMAA磁性纳米微球及核酸适配体的最佳反应时间为50min，四环素在适配体传感器体系中的最佳培养时间为50min。

上述的一种双信号氮包氧化石墨烯量子点适配体传感器制备方法，该方法包括如下具体步骤：

1)MCNCs/PMAA磁性纳米微球制备：利用溶剂热法合成MCNCs，首先，称取1.350g FeCl₃.6H₂O，3.854g醋酸钠，0.400g柠檬酸钠溶解在装有70mL乙二醇的250mL三口圆底烧瓶中，随后，上述溶液在氩气保护下加热到300℃，并持续反应1h，形成均匀的黑红色溶液；待溶液冷却至室温，将其转移到至100mL聚四氟乙烯内衬不锈钢反应釜中，在200℃下密封、加热反应17小时；最后，通过磁分离收集的方法，以乙醇和超纯水清洗多次，最后分散至10mL乙醇中，得到黑色MCNCs纳米微球待用；随后在MCNCs表面修饰PMAA壳，修饰之前，首先在其表面修饰改性聚苯乙烯MPS，具体操作步骤为，将40mL乙醇、10mL超纯水、1.5mL氨水及0.3g MPS添加至上述10mL MCNCs乙醇溶液中，并在60℃水浴环境下磁力震荡反应24h；最后，利用蒸馏沉淀聚合法以甲基丙烯酸AA、甲叉双丙烯酰胺MBA作为交联剂，偶氮二异丁腈AIBN为引发剂，在乙腈溶剂中制备MCNCs/PMAA磁性纳米微球；