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。     

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。     

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。     

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(peroxidase,POD)活性,建立了一种快速检测鸡蛋中恩诺沙星的方法。方法 金纳米粒子具有类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5～150μmol/L范围内具有良好的线性关系,检出限为1.98μmol/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。     

核酸适配体在食源性致病菌检测中应用的研究进展

核酸适配体(aptamer)是经体外筛选可特异性识别并结合靶分子的寡核苷酸片段(单链DNA/RNA序列),具有高特异性、高灵敏度、高亲和力及易于修饰等优点,已在食源性致病菌检测领域得到应用。本文主要对核酸适配体筛选技术分类以及纳米金适配体技术、荧光适配体技术、电化学适配体技术、流式细胞适配体技术和表面增强拉曼适配体技术在食源性致病菌检测中的应用作简要综述。     

基于DNA核酸适配体序列的超灵敏比色法检测牛乳中的雌二醇

分别利用最适长度的雌二醇DNA核酸适配体的特异性识别和胶体金聚集前后颜色及吸光度的变化实现雌二醇的定性和定量检测。本研究制备了胶体金,并设计了75-mer、35-mer和22-mer的雌二醇核酸适配体,依据没有核酸适配体保护的胶体金在最适氯化钠浓度条件下聚集,而有核酸适配体保护的胶体金在此浓度条件下不聚集以及雌二醇的核酸适配体与雌二醇特异性结合的特性,实现对雌二醇的超灵敏检测。结果表明,在Na Cl浓度30 mmol/L、35-mer核酸适配体质量浓度30 nmol/L条件下,雌二醇质量浓度与胶体金在625 nm和523 nm波长条件下,吸光度的比值(A_(625) nm/A_(523) nm)在13.6~54.4 pg/m L的范围内呈良好的线性关系,检测限为2.7 pg/m L。所构建的比色法的特异性、稳定性和重复性均良好。应用该方法对牛乳样品进行检测,雌二醇的最低检测限为13.6 pg/m L,因此可用于奶制品中雌二醇的快速检测。     

正电性金纳米-核酸适配体纳米生物传感器快速检测野生菌中的α-鹅膏毒肽

目的 构建一种基于正电性金纳米-核酸适配体的纳米生物传感器,以实现野生菌中α-鹅膏毒肽(α-amanitin, α-AMA)的快速检测。方法 选择可与α-AMA特异性结合的核酸适配体作为识别元件,以半胱氨酸(cysteamine, Cys)修饰的正电性纳米金(gold nanoparticles, AuNPs)作为信号探针。基于静电吸附作用,将适配体固载到Cys@AuNPs表面。测定溶液在特定波长处吸光度值的变化,实现α-AMA的快速检测。结果 该纳米生物传感器检测α-AMA的最佳条件:Cys@AuNPs体积为150μL,适配体浓度为6 nmol/L, Cys@AuNPs与适配体反应时间为10min, α-AMA与适配体结合时间为10 min。在最佳条件下检测α-AMA的线性范围为1～125 ng/mL(r²=0.995)。本体系中α-AMA的检出限为0.87 ng/mL,加标回收率为98.6%～120.0%。结论 该纳米生物传感器操作简便、灵敏度高、特异性好、成本低廉,适用于野生菌样品中α-AMA的快速检测。     

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。     

基于聚集诱导发光的荧光适体传感器检测Ag~+

基于9,10-二苯乙烯基蒽季铵盐(9,10-distyryl sulfonium quaternary ammonium salt,DSAI)的聚集诱导发光现象,利用适配体识别技术与荧光共振能量转移技术用于对Ag~+进行检测的方法。当有Ag~+加入时,目标物与适配体通过特异性结合形成U型结构,使适配体构象改变,同时,适配体脱离黑磷纳米片的吸附,DSAI和适配体通过静电吸附作用及疏水相互作用结合,溶液体系荧光增强。以Ag~+为检测目标,构建基于聚集诱导发光现象的荧光适体传感器的检测方法,在0.01～100 ng/mL质量浓度范围内呈良好线性关系,检测限为0.002 ng/mL。由于其简单、易操作、低成本、高灵敏度和选择性,该适配体传感器可以扩展到检测其他目标。     

基于磁性纳米材料和适配体的荧光传感器检测牛奶中黄曲霉毒素M_1

根据荧光共振能量转移原理,利用磁性纳米材料的磁性分离技术及荧光猝灭能力,构建了基于磁性纳米材料和适配体的荧光传感器,用于高灵敏检测牛奶中黄曲霉毒素M_1(aflatoxin M_1, AFM_1)。标记羧基荧光素(carboxy-fluorescein, FAM)的适配体通过静电作用吸附在Fe_3O_4磁性纳米颗粒表面,并与Fe_3O_4发生能量共振转移,导致荧光猝灭;当体系中存在AFM_1时,适配体与AFM_1特异性识别并形成折叠结构,适配体从Fe_3O_4磁性纳米颗粒表面脱附,使得荧光信号恢复,据此可实现对FAM_1的定量检测。该研究对所制备的Fe_3O_4磁性纳米颗粒进行表征,透射电镜结果表明,Fe_3O_4磁性纳米颗粒粒径在10～15 nm。在优化的实验条件下,该传感器的线性范围为0.05～0.70μg/L,检测限为0.02μg/L。利用荧光传感器检测牛奶中AFM_1的回收率为82.5%～102.3%。