[发明专利]适配体反蛋白石光子晶体传感材料和快速超灵敏无标记检测金黄色葡萄球菌肠毒素B的方法

说明书

本发明属于毒素检测领域，涉及适配体反蛋白石光子晶体传感材料和快速超灵敏无标记检测金黄色葡萄球菌肠毒素B的方法。该适配体反蛋白石光子晶体传感材料由包括如下步骤的方法制得：S1.制备聚甲基丙烯酸甲酯微球；S2.制备SiO₂反蛋白石光子晶体；S3.制备适配体反蛋白石光子晶体传感材料，S3‑1：氨基化修饰；S3‑2：胶体金在光子晶体表面的修饰；S3‑3：在修饰胶体金后的反蛋白石光子晶体表面滴加SEB适配体溶液，得到所述适配体反蛋白石光子晶体传感材料。本发明在制备PMMA微球时对粒径进行调控，在检测金黄色葡萄球菌肠毒素时优化了聚甲基丙酸甲酯微球与的硅溶胶的比例、缓冲液浓度与缓冲液种类，于最适条件下可以实现金黄色葡萄球菌肠毒素的高灵敏检测。

技术领域

本发明属于毒素检测领域，具体地，涉及一种适配体反蛋白石光子晶体传感材料，以及快速超灵敏无标记检测金黄色葡萄球菌肠毒素B的方法。

背景技术

光子晶体(photonic crystal,PCs)是由两种以上具有不同折光指数的材料在空间按照一定的周期顺序排列所形成的有序结构材料。光子晶体结构的有序性使其具有布拉格衍射峰，这种直接可读的光谱信号赋予其作为传感材料响应信号自表达的特性。同时PCs的结构具有的高比表面积/体积比，使其灵敏性极高。而多层次相互交联且连续有序的结构有利于目标分子在光子晶体传感技术的传输，这些又赋予了其快速响应的特点。反蛋白石光子晶体(Inverse Opal Photonic Crystal,IOPC)是在蛋白石的空隙中填充高折射率的材料，然后通过去除蛋白石结构中的原材料所形成的结构。与传统的蛋白石光子晶体相比，反蛋白石光子晶体更有优势，具有材料折射率可控、三维连通的孔隙结构、弯曲度低、比表面积更大以及能够对光子禁带有着多重调制作用等优势，因此在组织工程、生物传感及可调制光子晶体传感材料等领域拥有良好的应用前景。

金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S.aureus)是引起食物中毒的主要食源性致病菌之一，仅次于沙门氏菌和副溶血性弧菌。金黄色葡萄球菌肠毒素B(Staphylococcal enterotoxin,SEB)作为金黄色葡萄球菌分泌的血清型肠毒素的一种，是引起食物中毒的典型生物毒素。由于其具有热稳定性好、耐高温等特点，经过加工的食物中仍有可能造成毒素残留，我国及世界范围内由金黄色葡萄球菌引起的食品中毒事件被频频报道，其中95％以上为分泌的肠毒素所致。因此，研究SEB的快速检测方法对于食物中毒的临床诊断及预防控制具有重要的意义。

SEB的主要传统检测手段包括生物学方法、免疫学方法、仪器分析法及生物传感法。生物学检测方法来源困难、成本较高、特异性差等缺点限制了该方法的应用。免疫检测方法中的ELISA方法检测时间长、重复性差。仪器分析法对仪器要求高，设备贵。因此，需要建立一种超灵敏无标记的检测方法，实现SEB的快速准确检测。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种操作简单、检测快速的光子晶体传感技术，以实现食品中金黄色葡萄球菌肠毒素B的超灵敏无标记快速检测。

本发明提供一种适配体反蛋白石光子晶体传感材料，该适配体反蛋白石光子晶体传感材料由包括如下步骤的方法制得：

S1.制备聚甲基丙烯酸甲酯微球：在氮气气氛下，将除氧后的双蒸水、甲基丙烯酸甲酯和过硫酸钾混合，在搅拌条件下水浴加热反应，反应结束后以不同的转速离心，制备得PMMA微球；

S2.制备SiO₂反蛋白石光子晶体：将PMMA微球悬浮液与TEOS溶液混合，超声充分分散后蒸发干燥、煅烧，得到SiO₂反蛋白石光子晶体；

S3.制备适配体反蛋白石光子晶体传感材料

S3-1：氨基化修饰

将制备的SiO₂反蛋白石光子晶体振荡清洗，然后加入3-氨丙基三乙氧基硅烷溶液，密封后进行加热反应，得到修饰氨基后的反蛋白石光子晶体；