[发明专利]一种检测爆炸物分子的MR-1新型凝珠及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种检测爆炸物分子的MR‑1新型凝珠及其制备方法和应用。所述MR‑1新型凝珠是由自发光操纵子luxABCDE operon的报告元件和启动子Pdnt‑2感应元件经过扩增、重组、转染感受态细胞，再与海藻酸钠‑琼脂‑聚丙烯酸溶液、氯化钙溶液搅拌至完全凝胶化后制得的。所述MR‑1新型凝珠能够感应不同浓度的爆炸物分子2,4‑二硝基甲苯（2,4‑DNT），且产生不同强度的荧光，能够简单的通过荧光强度获知爆炸物分子浓度，进而实现了对爆炸物分子的实时荧光检测。所述MR‑1新型凝珠构建方法简单、操作方便、便于储存、安全性高，可提高工程菌株的活性维持时间及爆炸物分子检测的安全性和效率。

技术领域

本发明属于基因工程和分子生物学技术领域，具体涉及一种检测爆炸物分子的MR-1新型凝珠及其制备方法和应用。

背景技术

快速、高效、安全检测环境中DL等爆炸物对我国国防安全和社会稳定具有重要战略意义。当前传统的地雷检测方法均不能实现离位检测，在安全性、准确性等方面具有一定局限性。其中，阻碍全球排雷努力的主要限制因素不是实际清除埋在地下的地雷，而是确定它们的确切位置。目前的地雷探测方法大多要求检测人员进入雷区进行检测，存在很大的危险性。因此生物传感器作为可能的替代方案被提出，生物传感器能够感应爆炸物分子并产生光学信号，利用信号接收系统远程对光学信号进行分析，最终确定爆炸物的位置。

爆炸物（例如地雷）的有效成份为TNT，TNT可分解为多种化合物，如1,3-二硝基苯（1,3-DNB）和2,4-二硝基甲苯（2,4-DNT），后者由于其较高的挥发性能，常被用作检测爆炸物存在的特征化学物质。Shimshon Belkin等人报道了一种大肠杆菌传感器菌株，将绿色荧光蛋白GFP基因融合到大肠杆菌Pdnt-2基因启动子中，该启动子能够被爆炸物有效成分诱导，从而产生绿色荧光。此外他们还将携带该启动子的菌株固定在凝珠中，但凝珠感应爆炸物分子产生荧光信号需要较长的时间，而在这段时间内凝珠中传感器菌株的高活性无法得到保障，再就是用eGFP作为报告基因检测时，菌株发出荧光需要激发光源的照射，这无疑为爆炸物的室外实时检测增加了困难。

因此，目前仍需要一种不需要激发就可以简单进行爆炸物分子实时检测的方法或传感器。

发明内容

本发明提供了一种检测爆炸物分子的MR-1新型凝珠及其制备方法和应用，该MR-1新型凝珠能够实现对爆炸物的实时荧光检测，并简单的检测不同浓度的爆炸物分子。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明提供了一种检测爆炸物分子的MR-1新型凝珠的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

（1）扩增自发光操纵子luxABCDE 基因片段，验证并纯化回收后，与质粒pACYCDuet-1同时使用Not I和Kpn I进行双酶切，然后利用T4连接酶将luxABCDE operon片段与质粒酶切片段以5:2的质量比进行连接，连接产物转化大肠杆菌感受态细胞，于含氯霉素的LB 固体平板上筛选阳性克隆，得到重组质粒p-lux；

（2）扩增启动子Pdnt-2基因片段，验证并纯化回收后，与重组质粒p-lux同时利用Not I进行单酶切，将Pdnt-2基因片段与质粒酶切片段以1:25的质量比进行连接，连接产物转化大肠杆菌感受态细胞，于含氯霉素的LB固体平板上筛选阳性克隆，得到重组质粒p-Pdnt-2-lux；

（3）将重组质粒p-Pdnt-2-lux转化大肠杆菌感受态细胞，于含氯霉素的LB固体平板上筛选到的阳性克隆，得到工程菌株MR-1；