[发明专利]基于生物正交反应的横向弛豫时间免疫传感器的制备方法、传感器及其应用

说明书

本发明公开了一种基于生物正交反应的横向弛豫时间免疫传感器的制备方法、传感器及其应用，涉及食品安全和体外诊断分析领域，该方法包括：在纳米微球表面偶联纳米磁颗粒，得到纳米微球‑磁颗粒，将纳米微球‑磁颗粒与抗体偶联，得到纳米微球‑磁颗粒‑抗体；在磁珠表面修饰完全抗原或捕获抗体，磁珠的粒径大于纳米磁颗粒。该免疫传感器包括纳米微球‑磁颗粒‑检测抗体，当待测目标物的相对分子量≤5000时，磁珠偶联完全抗原；当待测目标物的相对分子量＞5000时，磁珠偶联捕获抗体。本发明传感器基于生物正交反应，在不同粒径的纳米微球表面偶联数量不同的纳米磁颗粒，制备磁信号不同的磁探针，具有线性范围可调的特点，且灵敏度较高。

技术领域

本发明涉及食品安全和体外诊断领域，具体涉及一种基于生物正 交反应的横向弛豫时间免疫传感器的制备方法、传感器及其应用。

背景技术

食品安全是关乎国计民生和国际声誉的热点问题，抗生素由于具 有杀菌活性较强、毒副作用小的特点，在动物饲养过程中被广泛使用， 由于长期使用抗生素会导致细菌产生抗药性，为了得到较好的杀菌效 果，通常会增加抗生素的用量。

但是，过量使用抗生素会造成大量的抗生素残留在环境和动物体 内，并通过食物链在人体内富集，造成抗药性、过敏、人体菌落失衡 等严重的安全问题，进而引发组织器官病变，人体免疫能力降低，严 重者甚至可能造成药物中毒、诱发癌变等，国际组织与各国食品安全 管理部门均制订了相应食品中抗生素的最高限量指标。

不同种类的抗生素残留水平差异大，需要简便、快速、高灵敏度 且较宽线性范围的分析手段对其进行有效的检测与监控。

体外诊断和人民的健康直接相关。发展高灵敏、简单，快速的诊 断方法对于体外诊断具有重要的意义。血清中的降钙素原是一种特异 性良好的细菌感染生物标志物，正常的人体中降钙素原的含量很低， 当人体被细菌感染之后其在血液中的浓度才会显著上升，因此其被作 为一种细菌感染的生物标志物，广泛应用于临床诊断领域。高灵敏检 测血清中的降钙素原，一方面可以及时诊断细菌感染疾病，早发现早 治疗；另一方面，可以有效地指导抗生素的合理使用，避免抗生素的 滥用。

沙门氏菌是一种常见的食源性致病菌，是引起我国食物中毒的首 要病菌，据资料统计，在我国细菌性食物中毒中，70％-80％是由沙门 氏菌引起的，人体感染沙门氏菌会导致胃肠炎、伤寒、副伤寒和败血 症等疾病，会严重危害人民身体健康和生命安全。

目前，对食品中抗生素残留定性定量分析的主要手段包括仪器分 析法、免疫分析法和生物传感器，仪器分析方法主要通过气相色谱仪、 高效液相色谱仪、高效液相色谱-质谱联用仪等大型精密仪器进行检 测，具有灵敏度高、准确性好等优势，但是仪器分析的样品前处理比 较复杂，仪器昂贵，检测成本较高，同时，还需要高水平的专业技术 人员操作，不适合现场快速检测。

免疫分析法主要包括ELISA(enzyme linked immunosorbent assay，酶联免疫吸附测定法)和胶体金免疫层析试纸条方法，ELISA 具有操作相对简单、高通量等优势，但其灵敏度一般在ng/mL级别， 线性范围较窄，且不适用于痕量检测。胶体金免疫层析试纸条具有操 作简单、反应速度快、适合现场快速检测等优点，但其灵敏度比ELISA 低，无法满足痕量抗生素残留的分析。

生物传感器通过将待测目标物浓度转换为信号进行检测，主要包 括固定化的生物敏感材料作为识别元件、理化转换器和信号放大装置 构成的分析工具，生物传感器具有分析速度快、成本低、便携性好等 优点，易于实现现场即时检测，已广泛应用于食品安全、体外诊断等 领域。