[发明专利]一种基于苯硼酸功能化的银纳米粒子检测微生物的方法

说明书

本发明属于分析化学领域，涉及一种基于苯硼酸功能化的银纳米粒子检测微生物的方法。在待测微生物样品中加入苯硼酸功能化的银纳米粒子和巯基苯硼酸，反应后使得待检测样品中生物表面含有顺‑邻二羟基基团，抑制苯硼酸功能化银纳米粒子的聚集，使溶液颜色发生不同的变化，通过比色检测或肉眼观察溶液颜色的变化实现样品中微生物的定量或半定量检测。本发明具有工艺简单、操作简便、经济实用以及快速准确的优点，整个检测过程可在20min内完成，具有极大的临床应用的潜力。同时，其不需要昂贵的实验仪器，成本低廉，通过肉眼即可实现微生物的半定量检测，具有极大的推广使用价值。

技术领域

本发明属于分析化学领域，涉及一种基于苯硼酸功能化的银纳米粒子检测微生物的方法。

背景技术

微生物作为公共健康、环境监测、食品安全和生化安全等领域的一大威胁，其快速、灵敏检测越来越引起人们的关注。传统的检测方法，如平板计数法，往往需要耗费3-7天的时间来得到检测结果；而聚合酶链式反应虽然可以快速地得到检测结果，但是操作复杂，同时需要昂贵的仪器。因此，开发准确、快速、灵敏、简便的微生物检测方法仍然是我们面临的一大挑战。

比色法由于具有简易、稳定、经济以及潜在的临床检测应用价值等优点，引起了人们的极大兴趣。酶联免疫反应作为一种应用最广泛的比色检测方法，是利用酶标记物催化底物显色来进行信号输出，实现检测的目的，而酶催化底物产生的发色团的消光系数会限制其检测灵敏度。为了提高比色法的检测灵敏度，这些年来，包括金纳米粒子和银纳米粒子在内的纳米等离子体激元材料由于具有特殊的光学性质给生命分析化学领域的研究带来了新的突破。基于纳米等离子体激元材料的比色检测法是通过识别分子修饰的金、银纳米材料与目标物的结合，来改变金、银纳米材料的分散状态，使其由分散态变为聚集态，使其颜色发生变化。传统的识别分子主要使用的是抗体，但抗体具有价格昂贵、不同批次质量存在差异以及不稳定等缺点。

近几年来，苯硼酸及其衍生物被作为识别分子在糖类和细菌的检测中的应用得到了极大关注。苯硼酸可人工合成，价格低廉，稳定性好，可与细菌表面的脂多糖及糖蛋白中含有的顺-邻二羟基结构可逆性地共价结合，经脱水形成环状酯，因此，可用作微生物的识别分子。目前，苯硼酸及其衍生物被作为识别分子多用于电化学传感器中，至今仍没有比色法用于微生物的检测的报道。本发明创造性地将苯硼酸作为纳米银聚集的激发剂，可将分散良好的苯硼酸功能化的纳米银转化为聚集态；而以苯硼酸为识别分子的纳米银可结合到细菌表面，细菌的存在可抑制苯硼酸功能化的纳米银的聚集，不同含量的细菌对苯硼酸功能化的纳米银聚集的抑制程度不同，使溶液颜色发生不同的变化。其颜色变化可通过肉眼进行分辨，同时可利用紫外可见分光光度计对其进行检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于苯硼酸功能化的银纳米粒子检测微生物的方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实施：

一种基于苯硼酸功能化的银纳米粒子检测微生物的方法，在待测微生物样品中加入苯硼酸功能化的银纳米粒子和巯基苯硼酸，反应后使得待检测样品中生物表面含有顺-邻二羟基基团，抑制苯硼酸功能化银纳米粒子的聚集，使溶液颜色发生不同的变化，通过比色检测或肉眼观察溶液颜色的变化实现样品中微生物的定量或半定量检测。

所述苯硼酸功能化的银纳米粒子和巯基苯硼酸的浓度分别为5nM和5-30nM。

苯硼酸功能化的银纳米粒子和巯基苯硼酸与微生物反应的条件为室温培养0.5-2h。

所述苯硼酸功能化的银纳米粒子制备过程为：向浓度为5nM的银纳米粒子中，加入10μL 5-30nM浓度的巯基苯硼酸，室温下反应5-30min，即可得到苯硼酸功能化的银纳米粒子。

所述的巯基苯硼酸为4-巯基苯硼酸或3-巯基苯硼酸。

所述微生物为革兰氏阴性菌。

本发明的有益效果在于：