基于无标记金纳米簇的新型荧光生物传感器在赭曲霉毒素A快速检测中的应用

基于快速合成无标记核酸适配体（aptamer,Apt）模板金纳米簇（gold nanocluster,AuNCs）,并以核酸Apt部分互补的单链DNA修饰的金纳米颗粒（gold nanoparticles,AuNPs）结合,构建新型荧光复合纳米生物传感器。利用检测靶标与核酸Apt之间更强结合力,使已荧光猝灭的Apt-AuNCs@cDNA-AuNPs复合纳米传感器发生荧光共振能量转移,最终体系荧光强度值恢复的特性,用于快速准确检测赭曲霉毒素A（ochratoxin A,OTA）。结果表明,OTA质量浓度在0.01～2.5 ng/mL之间,荧光强度对应峰值（FI）与OTA质量浓度（C）呈现良好的线性关系,回归方程分别为FI=689.84lgC（OTA）＋8 315.31;检出限为0.025 ng/mL（信噪比为3）。该荧光生物传感器具有合成及操作简单、灵敏度高、选择性强、稳定性好及检测下限低的特点,预期在食品中相关有害因子的安全检测等提供一种新的思路和平台。     

基于核酸适配体的微囊藻毒素LR纳米金生物传感检测方法的建立及其识别机制研究

目的建立微囊藻毒素-LR(microcystin-LR, MC-LR)的纳米金生物传感比色检测法,并探究核酸适配体截短后对此方法检测效果的影响。方法采用柠檬酸钠还原法制备纳米金,通过优化盐浓度、适配体浓度、适配体与MC-LR的反应时间,建立了MC-LR的纳米金生物传感比色检测法。然后,采用组合型核酸适配体截短策略,探究了截短后的核酸适配体对比色法检测MC-LR的影响。结果 NaCl浓度为0.9mol/L,适配体浓度为0.4μmol/L, MC-LR与核酸适配体的反应时间为10 min时为其最适检测条件。在最适条件下,该方法的目测最低检测限为0.4μg/mL,仪器读数最低检测限为(1.05±0.002)ng/mL,线性检测范围为0～1.1μg/m L。探究得出核酸适配体截短后会影响其对MC-LR的识别活性。结论该方法简单、易行,线性检测范围宽,为小分子危害物核酸适配体的快速鉴定奠定了理论基础,同时,对截短核酸适配体与小分子危害物的识别活性研究提供了技术支撑。     

基于核酸适配体的纳米金比色法快速检测肠炎沙门氏菌

该文以肠炎沙门氏菌为研究对象,开发基于核酸适配体的纳米金可视化检测方法。通过优化体系内适配体浓度,研究纳米金-适配体体系的肠炎沙门氏菌检测限、特异性及适用温度;同时以人工污染样品为例,评价纳米金-适配体的加标回收率。结果显示：该方法可以特异性检测肠炎沙门氏菌,对其他食源性致病菌无特异反应。通过条件优化,在适配体浓度200 nmol/L 下,肠炎沙门氏菌的最低检测限为9.3×101 CFU/mL,其线性范围为103～107 CFU/mL,线性方程为y=0.187 8x-0.146（R2=0.991 3）。检测人工污染样品的加标回收率为93.68%～117.89%。利用核酸适配体纳米金比色法进行肠炎沙门氏菌的检测操作简便、结果可视;通过调整核酸适配体可进行其他致病菌的检测,具有良好的推广意义。     

核酸适配体-纳米金可视化检测盐酸克伦特罗

建立了一种基于核酸适配体识别-纳米金显色的盐酸克伦特罗可视化检测方法。通过合成纳米金、适配体、适配体互补链以及适配体-纳米金探针和互补链-纳米金探针,利用纳米金的变色效应,构建了盐酸克伦特罗的简单、快速、高灵敏度检测方法。当待测物中含有目标物时,适配体与目标物结合,纳米金呈现游离状态,在一定的盐浓度下,纳米颗粒发生聚集,纳米金颜色发生变化;当待测物中不含目标物时,适配体与适配体互补链互补杂交,形成稳定的网络结构,溶液颜色不发生变化。分别对适配体、互补链与纳米金连接的陈化盐浓度、适配体与互补链浓度、显色体系盐浓度等参数进行了优化。在优化的条件下,盐酸克伦特罗在1～1000 ng/mL浓度范围内,呈现良好的线性关系,回归方程为y=0.023x+0.362(R2=0.991),最低检测限为1ng/m L。对猪肝实际样品的加标回收率为83.5%～101.8%。该方法简单、准确、可靠,可用于实际样品的检测分析。     

金纳米粒子-DNA折纸组装体的构建及对17β-雌二醇的检测

目的 为实现DNA折纸上金纳米粒子的高效组装和雌二醇的可视化检测,本研究将正丁醇法和“一步退火”法结合用于金纳米粒子快速修饰和在DNA折纸上高效组装,并将DNA折纸与适配体和金纳米粒子结合用AFM可视化检测雌二醇。方法 巯基修饰的DNA与金纳米粒子混合物与正丁醇接触,快速除去水分, 通过Au-S键共价结合形成致密的球形核酸。引入一种自下而上可编程DNA自组装的方法-DNA折纸术(DNA Origami), 利用其精确的定位功能, 将DNA折纸单链和球形核酸混合, 一步退火形成DNA折纸-金纳米粒子组装体结构。进一步将DNA折纸与适配体结合, 金纳米粒子作为信号探针, 利用原子力显微镜(Atomic Force Microscope, AFM) 进行17β-雌二醇(E2)的可视化检测。结果 通过加盐实验和电位表征, 表明正丁醇法能够在几秒内完成金纳米粒子的表面功能化, 节省了实验时间; 通过AFM表征, 表明“一步退火”可以实现金纳米粒子在DNA折纸上的高效组装, 并且“一步退火”的组装效果远远好于“二步退火”。生物传感器可以通过AFM直观地检测50 ng/mL的E2。结论 在本研究中,利用正丁醇法合成的球形核酸经过一步退火实现了在DNA折纸上的高效组装,其次,提出了基于DNA折纸可视化检测E2的纳米生物传感新方法。     

基于核酸适配体的比色传感策略用于牛奶中沙门氏菌的快速检测

以鼠伤寒沙门氏菌作为研究模式菌,开发一种基于核酸适配体的可用于食品安全检测的可视化生物传感器。当待测分析物中有鼠伤寒沙门氏菌时,适配体与鼠伤寒沙门氏菌发生特异性结合,释放出的捕获探针吸附在纳米金表面避免其在后续盐诱导作用下发生聚集;当待测分析物中不含鼠伤寒沙门氏菌时,纳米金粒子在盐的诱导下发生团聚,通过裸眼观察溶液的颜色变化来实现对沙门氏菌的快速、便捷检测。对该方法的可行性、检测性能以及特异性进行表征,结果表明该适配体传感器对浓度为10～109 CFU/mL范围内的鼠伤寒沙门氏菌有良好的响应性能,线性方程为y=－0.129 98x＋1.244 11（R2=0.992 62）,检出限可达124 CFU/mL,同时也具备良好检测特异性。该方法检测灵敏度高、操作简便、快速、且成本低,在食品安全的现场快速检测应用中具有良好应用前景。     

基于核酸适配体-金纳米粒子比色传感器快速检测食品中赭曲霉毒素A

本研究以核酸适配体为识别元件实现对赭曲霉毒素A(OTA)的高选择性识别,以及采用金纳米粒子做为比色探针,建立了适用于OTA快速检测的比色适配体传感器。研究结果表明,该比色传感器对OTA具有较高的灵敏度和特异性,操作简单快速,能用于实际食品样品中OTA的快速筛查检测;该比色传感器在520nm和650nm下吸光度的比值(A520/A650)与OTA浓度在0.05~5μM的范围内呈线性相关,检测限为0.02μM。     

基于适配体-阳离子化合物诱导纳米金聚集比色法快速检测苏丹红

本研究以苏丹红Ⅲ适配体为识别元件,以未修饰的纳米金传感信号,以聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)作为纳米金聚集的诱导剂,构建了一种简单、经济、快速的苏丹红比色检测方法。在优化条件下评估本方法的检测灵敏度、准确性和特异性,最后应用于食品中苏丹红快速检测,并将检测结果与国标法(GB/T 19681-2005)对比验证。结果显示,在PDDA浓度20 nmol/L、适配体浓度5 nmol/L、反应时间4 min等优化条件下,纳米金吸光度比值(A_650nm/A_530nm)与苏丹红Ⅲ浓度呈良好线性关系(R=0.986),线性检测范围为3.13～50 ng/mL,可视化检测限为3.13 ng/mL,检测时间约为5 min。特异性分析显示,本方法对苏丹红Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ有高的特异性,与柠檬黄、日落黄、分散橙11等无交叉反应。将本方法应用于食品中苏丹红检测,加标回收率为85.4%～102.5%,相对标准偏差为3.37%～6.75%。本方法具有操作简便、快速、结果易读等优点,适用于批量样品中苏丹红的现场快速检测。     

利用氧化石墨烯纳米片构建黄曲霉毒素B1荧光快速检测方法

黄曲霉毒素B1（aflatoxin B1,AFB1）是黄曲霉和寄生曲霉等真菌产生的有毒次级代谢物,具有很强的毒性以及致癌性和致畸性。因此构建操作简便、快速可靠的AFB1检测方法具有重要的研究意义。该文以核酸适配体作为分子探针,利用氧化石墨烯（graphene oxide,GO）猝灭荧光和吸附单链DNA的特点构建一种荧光生物传感器用来快速检测AFB1。研究结果表明,在最佳检测条件下,该方法能在30 min左右完成检测,在2.37 ng/mL～200.00 ng/mL呈现良好的对数关系（R2=0.972 7）,其检测限为2.37 ng/mL,花生样品加标回收试验表明回收率为85.0% ～114.4% 。     

基于纳米金显色的非标记核酸适配体可视化检测重金属镉的方法研究

目的建立以特异性非标记核酸适配体为识别探针的重金属镉可视化检测方法。方法根据适配体与镉的高亲和力结合特性,利用纳米金溶液在盐诱导下凝聚后引起的颜色变化反应,通过分光光度计检测溶液的吸光度来检测镉离子浓度。通过优化适配体DNA浓度、盐离子浓度和纳米金溶液体积,确定最佳反应条件,建立样品溶液中镉离子浓度与吸光度的线性关系。结果该方法的线性范围和检测限分别是0.14~10 ng/m L和0.14 ng/m L,可以满足痕量检测要求。通过对灌溉水样的加标回收实验证明,检测体系具有很好的实用性和复杂基体适应性。结论利用核酸适配体和纳米金显色实现了镉的痕量可视化检测,该方法是一种简单、快速、灵敏的检测方法,在现场快速检测和高通量分析中都具有很好的应用前景。     

FAD核酸适配体生物传感器的制备及其葡萄糖检测的应用

以纳米金（gold nanoparticles,AuNPs）为主体,甲烷氧化菌素（methanobactin,Mb）和黄素腺嘌呤二核苷酸（flavin adenine dinucleotide,FAD）为配体构建FAD核酸适配体传感器。利用AuNPs颗粒较强的吸附能力,将Mb包裹于纳米颗粒上,形成稳定的Mb-AuNPs结构体。采用滴涂法将Mb-AuNPs结构体修饰于裸金电极表面,借助Mb结构中的—COOH与FAD牢固结合,将FAD引入Mb-AuNPs结构体上,提高对葡萄糖的识别能力,从而构建具备葡萄糖氧化酶活性的新型核酸适配体生物传感器。通过循环伏安法及时间-电流曲线法探讨其应用于葡萄糖检测的可行性。在温度25 ℃、pH 7.2时,葡萄糖浓度为10～200 μmol/L,与该生物传感器的响应电流存在良好的线性关系,R2为0.997 91,检出限为4.22×10－8 mol/L（RSN=3）。该核酸适配体传感器具有制备简单、价格低廉、易于操作、可快速检测等优点。     

适配体增强金纳米粒子类过氧化物酶活性快速检测鸡蛋中的恩诺沙星

【目的】利用核酸适配体增强金纳米粒子类过氧化物酶(POD)活性,建立了一种鸡蛋中恩诺沙星快速检测方法。【方法】金纳米粒子(AuNPs)具有类POD活性,能催化H2O2氧化3,3’-5,5’四甲基联苯胺(3,3’-5,5’tetramethylbenzidine ,TMB)反应,加入核酸适配体后,适配体通过Au-N 键吸附于金纳米粒子表面,使催化活性增强;进一步加入靶标物恩诺沙星后,核酸适配体与靶标物特异性结合而脱离金纳米粒子表面,使催化活性减弱。基于此建立了恩诺沙星比色检测方法,优化了反应条件,并将其用于鸡蛋样品检测中【结果】在核酸适配体浓度为10 nmol/L,TMB浓度为0.3 mmol/L,显色反应时间为20 min时,反应体系的吸光度变化随恩诺沙星浓度在5-150 mmol/L范围内具有良好的线性关系,检出限为1.98 mmol/L。该方法具有良好的选择性和抗干扰能力,将此法用于鸡蛋中的恩诺沙星的检测,加标回收率为92.67%-109.04%。【结论】该方法简便快速,为鸡蛋中恩诺沙星检测提供了一种新的尝试方法。     

基于黑磷纳米片的荧光适配体传感器检测雌激素17β-雌二醇

建立一种定量检测雌激素17β-雌二醇（E2）的荧光适配体传感器。以黑磷晶体为原料,利用超声辅助液相剥离技术制备了黑磷纳米片（BPNs）作为荧光受体,基于6-羧基荧光素标记的适配体（FAM-Apt）与BPNs间的荧光共振能量转移机制构建了荧光适配体传感器,对BPNs浓度、FAM-Apt浓度和反应时间进行优化,并对自来水和牛奶样品进行测定。结果表明,该BPNs具有独立的片层结构且粒径均匀;在最优条件下,即BPNs和FAM-Apt的浓度分别为10 μg/mL和7.5 nmol/L时,该传感器对E2检测的线性范围为1.5～60 ng/mL,检测限为1.0 ng/mL。自来水和牛奶样品中加标回收率分别为91.2%～104.8%和87.5%～104.3%;相对标准偏差（RSD）为4.99%～10.53%和4.48%～11.24%。该方法简便、灵敏,30 min即可完成检测,特异性强,能够实现对实际样品中E2的定量检测。     

基于纳米金比色法可视化检测鸡蛋中的氟苯尼考

该研究基于适配体功能化的纳米金构建了比色传感器,在优化各种试验条件的基础上,评估了传感器的灵敏性及特异性,并对鸡蛋中氟苯尼考检测的可行性进行了研究,进而探索将比色传感器与智能手机的成像分析相结合实现快速分析的可行性.比色传感器的优化条件如下:NaCl浓度为50 nmol/L,NaCl孵育时间为5 min,适配体浓度为7...     

基于二氧化锰纳米片和核酸外切酶I构建荧光适配体传感器检测氯霉素

为创建食品中氯霉素的新型快速检测方法,以二氧化锰纳米片淬灭适配体的荧光,核酸外切酶I酶切放大荧光信号,构建了检测氯霉素的适配体传感器。结果表明:在适配体浓度50nmol/L,二氧化锰质量浓度0.05mg/mL,核酸外切酶用量0.4U/μL,酶切时间50min的最佳荧光检测条件下,线性范围为0.1~80.0nmol/L,检出限为0.08nmol/L。构建的检测方法具有操作简单,检测灵敏度高的优点,并实现了在食品样品中的准确检测。     

基于金属有机框架的荧光适配体传感器检测红酒中黄曲霉毒素B1

该文利用金属有机框架（Metal-organic Framework,MOF）材料和荧光标记的核酸适配体构建一种基于光诱导电子转移的荧光适配体传感器用于黄曲霉毒素B1（Aflatoxin B1,AFB1）的检测。MOF材料为氨基功能化的奥斯陆大学66（Amino-functionalized University of Oslo 66,UiO-66-NH2）,标记有四甲基罗丹明（Tetramethylrhodamine,TAMRA）荧光团的核酸适配体（TAMRA-aptamer）通过π-π堆积作用吸附于UiO-66-NH2表面,由于光诱导电子转移使TAMRA-aptamer的荧光猝灭。加入目标物AFB1后,核酸适配体与AFB1特异性识别并结合,使核酸适配体从单链结构转变为稳定的内环结构。由于内环结构与UiO-66-NH2之间的结合能力较弱,光诱导电子转移被阻断,TAMRA-aptamer荧光恢复。该荧光适配体传感器用于AFB1检测,在1.00~100.00 ng/mL范围内荧光信号强度与AFB1浓度具有良好的线性相关性,相关系数的平方（R2）为0.994,检测限为0.50 ng/mL。该方法用于红酒中AFB1的测定,样品添加回收率为90.00%~101.00%。该方法操作简便、成本低、选择性好、灵敏度高,可用于红酒中AFB1的快速检测。     

基于无标记适配体-纳米金比色快速检测四环素类抗生素

该研究以四环素类（Tetracyclines，TCs）抗生素的适配体为识别探针，以纳米金为信号传导元件，构建了一种无标记、简便快速的TCs多残留比色检测方法。在优化条件下将其应用于食品中TCs多残留快速检测，并与国标法（GB 31658.6-2021）对比验证。结果显示，样品经甲醇+乙腈（6:4，V/V）提取后采用该方法进行检测，在适配体浓度为150 nmol/L、NaCl浓度40 mmol/L、反应时间5 min等检测条件下，该比色方法对四种TCs的检测线性范围为0.25~5.0 ng/mL（R>0.981），可视化检测限为0.5~1.0 ng/mL，检测时间约5 min。该方法对四环素、土霉素、金霉素和多西环素具有高的特异性，与氯霉素和庆大霉素等无交叉反应。将方法应用于牛乳中TCs检测，加标回收率为63.52%~102.48%，相对标准偏差2.49%~6.81%。结果表明，该方法具有简便、快速、成本低、灵敏度高等优点，适用于批量样品中TCs的现场快速检测。     

基于还原氧化石墨烯的电化学适配体传感器对黄曲霉毒素M1的检测

本实验基于还原氧化石墨烯（RGO）构建了一种用于黄曲霉毒素M₁（AFM₁）检测的电化学适配体传感器。采用红枣汁还原氧化石墨烯（GO）制备RGO,RGO通过滴涂法修饰在玻碳电极（GCE）表面,利用电沉积法将纳米金修饰在RGO/GCE上,AFM₁的适配体（Apt）通过Au-S键固定在AuNPs/RGO/GCE电极表面用于靶标AFM₁的捕获。当AFM₁存在时,AFM₁与适配体特异性结合形成AFM₁-Apt复合物,该复合物阻碍了电子的传递,导致电化学信号减弱。对RGO的制备条件进行优化,利用差示脉冲伏安法（DPV）监测电极表面的电化学信号,并对不同类型的毒素（黄曲霉毒素B₁、黄曲霉毒素B₂、赭曲霉毒素A和伏马毒素B₁）、不同浓度的AFM₁（1×10?7~5×10?4 ng/mL）以及羊乳样品进行检测以确定电化学适配体传感器的特异性、灵敏性和实用性。结果表明,GO:红枣汁=2:1（V:V）,pH=11时所制备的RGO的导电能力最强。传感器的电信号与AFM₁浓度的对数呈线性关系,检测范围为1×10?7~5×10?4 ng/mL,检测限为3.3×10?5 pg/mL,同时所建立的方法仅对AFM₁的检测有响应,而对干扰毒素无响应,说明电化学适配体传感器的特异性良好。使用建立的AFM₁电化学适配体传感器对羊奶中的AFM₁含量进行测定,发现所构建的传感器具有很高的灵敏性和良好的选择性,有望应用于食品工业中真菌毒素的快速、准确检测当中。     

基于纳米金标记-适配体识别的伏马菌素B_1检测新方法

基于核酸适配体识别和纳米金变色效应构建了伏马菌素B1(FB1)的可视化检测新方法。实验以纳米金为载体,首先在纳米金表面组装巯基化的适配体互补短链DNA1/FB1-适配体复合物;当加入目标物时,适配体链与目标物结合,与互补短链DNA1发生解离;此时再加入纳米金标记的与适配体互补短链1互补的短链DNA2,二者杂交可导致纳米金粒子的聚集而使溶液颜色发生变化,进而实现目标物的可视化检测。通过条件优化,有效避免了由于盐浓度过高使纳米金发生聚集所产生的误差。同时在纳米金与短链DNA孵化时加入表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS),使NaCl浓度达到了500 mmol/L而纳米金颜色仍不发生改变,打破了以往熟化NaCl浓度100 mmol/L就使纳米金颜色发生变化的界限,使附着在纳米金上的DNA量扩大了3倍。方法检测线性范围为125～1 500 ng/L,检测限为125 ng/L。该方法已成功应用于啤酒中FB1的检测。     

基于适配体识别的金黄色葡萄球菌定性检测试纸条的研制及应用

本研究以金黄色葡萄球菌为检测靶标,以核酸适配体为识别分子,基于双适配体夹心和侧流层析原理,构建了定性检测金黄色葡萄球菌的适配体试纸条,并对NaCl浓度、适配体浓度、纳米金-适配体包被量及捕获探针包被量等实验条件进行优化,获得适配体试纸条最佳制备条件。在优化条件下对试纸条的灵敏度、特异性进行分析测试,最后将试纸条对116份食品进行金黄色葡萄球菌检测,并与国标法（GB 4789.10-2016）对比验证。结果显示,适配体试纸条最佳制备条件为NaCl浓度为80 mmol/L、适配体偶联浓度为1 μmol/L、结合垫上纳米金-适配体的稀释体积比为1:2、捕获探针浓度为25 μmol/L。在最佳条件下,适配体试纸条对金黄色葡萄球菌的可视化检测限为2×103 CFU/mL,检测时间为5 min,且与其他食源性致病菌如鼠伤寒沙门氏菌、单增李斯特菌、大肠杆菌、阪崎肠杆菌、痢疾志贺氏菌等无交叉反应,具有较高的特异性。将本方法应用于食品中金黄色葡萄球菌的定性检测,检测结果与国标法完全一致。该方法简便快速、准确可靠、成本低,适用于食品样品中金黄色葡萄球菌的定性检测。