[发明专利]一种二维柔性SERS基底及其制备方法与在贝类毒素检测中的应用

说明书

本发明涉及一种二维柔性SERS基底及其制备方法与在贝类毒素检测中的应用，通过“吸附—原位还原”过程在细菌纤维素膜(BCM)上负载致密银纳米颗粒，制备具有高密度SERS“热点”的二维柔性SERS基底，利用巯基和银之间的配位结合能力将巯基标记的贝类毒素适配体(Apt‑SH)修饰到SERS基底上，制备Apt‑SH@AgNPs@BCM，以实现对贝类毒素的精准识别，通过碱基互补配对原则将R6G标记的适配体互补碱基(Cob‑R6G)进一步修饰到Apt‑SH@AgNPs@BCM上，以Cob‑R6G作为拉曼报告分子，制备出Cob‑R6G@Apt‑SH@Ag NPs@BCM作为SERS探针；本发明提供的方法能够对水域或海产品中的贝类毒素进行高选择性和高灵敏度检测，检测范围为9.5×10supgt;‑10/supgt;‑9.5×10supgt;‑6/supgt;M，实际样品检测回收率为95.8％‑108.2％，在水域及海产品中贝类毒素监测领域具有极大潜力。

技术领域

本发明属于分析检测技术领域，具体涉及一种二维柔性SERS基底及其制备方法与在贝类毒素检测中的应用。

背景技术

贝类毒素是是世界上最危险的藻类毒素之一，它可以在滤食性动物(如贝类)体内积聚。这些有毒贝类不仅会污染当地的水环境，而且会对食用它们的人造成严重的健康风险。研究表明，贝类毒素等生物毒素会导致贝类产量减少，给贝类养殖场造成巨大经济损失。此外，消费者在误食了含有不同种类贝类毒素的贝类后，会出现腹泻、呕吐、恶心、腹痛、头痛、麻痹和呼吸困难等一系列不良症状。更重要的是，其中如腹泻性贝类毒素(OA，DTXs)就被认为是一种强致癌物，他们可显著增强大多数蛋白质的磷酸化从而促进肿瘤形成。因此，贝类毒素的检测和控制对水生生态系统安全和消费者的健康具有重要意义。

目前，贝类毒素的检测主要采用液相色谱-质谱联用(LC-MS)技术。LC-MS具有高灵敏度、高分辨率和高精度的优点。然而，液相色谱仪和质谱仪价格昂贵，维护和维修成本高，难以普及。其次，LC-MS在检测过程中消耗了大量的流动相，其中大部分是有毒物质，对操作人员的健康有害。并且，LC-MS检测容易受到基质效应的影响，因此需要严格而繁琐的样品预处理过程，这极大增加了检测耗时。此外，一些研究中也有采用荧光检测，比色法和酶联免疫测定法检测腹泻性贝类毒素，然而，这些方法均存在成本高、耗时长、准确度滴等问题。因此对贝类毒素的检测亟需要一种快速，低成本，高灵敏度的检测方法。

与上述方法相比，表面增强拉曼光谱(SERS)分析作为一种基于“拉曼散射”的分子级检测和分析方法，避免了复杂的样品预处理过程，并提供了高灵敏度、快速、简单和无损的定性和定量分析。然而，由于贝类毒素在海鲜样品中所处的环境极为复杂且含量较低，在定量检测方面存在很大挑战，因此需要通过特异性识别来排除环境中其他物质的干扰并提高SERS信号的强度。

目前在已公布或授权的专利中还较少有采用SERS技术对贝类毒素进行检测的案例。专利CN115469027A中公开了一种水体中麻痹性贝类毒素的检测方法，该方法通过固相萃取结合亲水相互作用色谱串联质谱技术实现了能够一次性同步检测出环境水体中13种麻痹性贝类毒素，但是该方法同样存在与LC-MC技术类似的缺点，如仪器成本高，样品处理及操作过程复杂耗时，所用试剂如二氯甲烷、甲酸、乙腈等毒性或危险性较大；专利CN114460019A公开了一种基于适配体的神经性贝类毒素比色传感器及检测方法，该方法利用适配体对神经性贝类毒素特异性检测，通过TMB诱导纳米金聚沉实现对神经性贝类毒素的定量检测。该方法成本低廉，操作便捷，检测时间短，然而由于比色法在检测过程中往往存在灵敏度低，精度差等缺点，难以进行较为准确的定量分析。

发明内容