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CN101738425B - 用于抗生素和心脏病标记物快速检测的适配子生物传感器的制作方法 - Google Patents

用于抗生素和心脏病标记物快速检测的适配子生物传感器的制作方法 Download PDF

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microbiotic
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吴艳
范婷
张彬彬
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Tianjin University of Science and Technology
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Abstract

本发明涉及一种用于抗生素和心脏病标记物快速检测的适配子生物传感器的制作方法，步骤是：(1)电极修饰；(2)适配子的固定。本发明所涉及的适配子生物传感器将抗生素和心脏病标记物(心肌肌钙蛋白I)适配子作为识别分子，固定于玻碳电极表面，对标本里的抗生素或心肌肌钙蛋白I(cTnI)进行特异性结合和快速检测，所产生的电化学信号可以反应出标本溶液中抗生素或cTnI的浓度，该生物传感器具有特异性高、便携、快速、稳定性好、成本低廉等优点。

Description

用于抗生素和心脏病标记物快速检测的适配子生物传感器的制作方法
技术领域
本发明属于生物检测技术领域，尤其是一种用于抗生素和心脏病标记物快速检测的适配子生物传感器的制作方法。
背景技术
适配子具有靶分子广、特异性强、稳定等优点，可应用于生物传感器，并且能够解决传感器检测中的一些缺点，适配子作为识别分子已成功应用于多种生物传感器平台，显示出良好的应用前景。
据检索，目前市场没有关于四环素、土霉素及青霉素及cTnI检测的适配子生物传感器。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种制备方法简单、使用方便的用于抗生素和心脏病标记物快速检测的适配子生物传感器的制作方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种用于抗生素和心脏病标记物快速检测的适配子生物传感器的制作方法，制作的步骤是：
(1)电极修饰：将玻碳电极洗净后，对电极进行氧化处理，然后放入3-氨丙基三乙氧基硅烷盐酸溶液中硅烷化，再将电极浸入1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺溶液中活化；
(2)适配子固定：将适配子滴至活化后的电极表面，在紫外光的照射下交联，再于烤箱中烘烤固定，然后用二次蒸馏水清洗电极，用氮气吹干电极表面，最后用牛血清白蛋白封闭电极表面未结合位点，再用蒸馏水清洗除去游离的牛血清白蛋白。
而且，所述电极进行氧化处理是将工作电极在pH＝6.0PBS溶液中，于-0.8- +1.8V电位范围做循环扫描8-9圈。
而且，所述3-氨丙基三乙氧基硅烷盐酸溶液为3-氨丙基三乙氧基硅烷∶HCl∶水＝1∶15∶10。
而且，所述适配子为四环素、土霉素及青霉素及cTnI适配子。
而且，所述固定适配子的浓度及用量分别为：25ng/μL和10μL。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明所涉及的适配子生物传感器将抗生素和心脏病标记物(心肌肌钙蛋白I)适配子作为识别分子，固定于玻碳电极表面，对标本里的抗生素或心肌肌钙蛋白I(cTnI)进行特异性结合和快速检测，所产生的电化学信号可以反应出标本溶液中抗生素或cTnI的浓度，该生物传感器具有特异性高、便携、快速、稳定性好、成本低廉等优点。
2、本发明将抗生素或cTnI适配子与生物传感器相结合，通过抗生素类适配子对抗生素的特异性结合，经过电极阳氧化、亲水化、氨基化、活化一系列修饰，利用已修饰电极表面的氨基与适配子磷酸基团共价结合形成磷酸氨基酯键，可供检测水溶液及牛奶等标本中抗生素含量，同时作了非特异性对照，增加检测的可靠性。
附图说明
图1为本发明适配子传感器对PBS-K3Fe(CN)6溶液中抗生素的检测；其中：a对四环素检测的标准曲线，b对土霉素检测的标准曲线(检测线性范围：1-0.1mg/L)；
图2为本发明适配子传感器对牛奶K3Fe(CN)6溶液中四环素类的检测；其中：a对四环素检测的标准曲线，b对土霉素检测的标准曲线(检测线性范围：1-0.1mg/L)。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实离例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种用于抗生素和心脏病标记物快速检测的适配子生物传感器的制作方法，步骤是：
本实施例以抗生素及cTnI适配子为例叙述适配子生物传感器的制备方法
(1)电极修饰：将玻碳电极洗净后，在pH＝6.0PBS溶液中，于-0.8-+1.8V电位范围做循环扫描8-9圈，对电极进行氧化处量，然后放入3-氨丙基三乙氧基硅烷盐酸溶液(3-氨丙基三乙氧基硅烷∶HCl∶水＝1∶15∶10)中，53℃水浴3小时进行硅烷化，即在电极表面导入-NH2，然后将电极浸入100μL含有0.05M 1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺(EDC)和0.03M N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)溶液中，50℃水浴活化90min；
(2)适配子固定：玻碳电极上固定的特异性识别分子为抗生素或cTnI适配子，先将25ng/μL适配子10μL滴至电极表面，并在紫外光的照射下，交联1h，再于80℃烤箱中烘烤30min进行固定，然后用二次蒸馏水彻底清洗电极，除去多余的未固定的适配子，再用氮气吹干电极表面，最后用5μL，1％牛血清白蛋白(BSA)封闭电极表面未结合位点2h，再用蒸馏水清洗除去游离的BSA。
该适配子生物传感器的应用实例：
1、样品测定：配不同浓度的四环素、土霉素、青霉素、cTnI溶液，每隔5分，在-0.1-0.6电势区间做循环伏安法测试，扫描速率是0.05V/s。
2结果与讨论：适配子对四环素、土霉素、青霉素及cTnI检测的响应范围。
在选定的优化条件下，用修饰好的工作电极分别与一系列含有不同浓度(0mg/L，0.001mg/L，0.005mg/L，0.01mg/L，0.015mg/L，0.02mg/L，0.03mg/L，0.05mg/L，0.08mg/L，0.1mg/L)的四环素/土霉素/青霉素/cTnI铁氰化钾PBS溶液或牛奶溶液反应，测定循环伏安曲线，并做出浓度对锋电流的标准曲线(如图1和图2)。标本中的四环素、土霉素、青霉素或cTnI的浓度可用相同方法检测，并通过标准曲线算出。

Claims (5)

1.一种用于抗生素和心脏病标记物快速检测的适配子生物传感器的制作方法，其特征在于：制作的步骤是：
⑴电极修饰：将玻碳电极洗净后，对电极进行氧化处理，然后放入3-氨丙基三乙氧基硅烷盐酸溶液中硅烷化，再将电极浸入1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺溶液中活化；
⑵适配子固定：将适配子滴至活化后的电极表面，在紫外光的照射下交联，再于烤箱中烘烤固定，然后用二次蒸馏水清洗电极，用氮气吹干电极表面，最后用牛血清白蛋白封闭电极表面未结合位点，再用蒸馏水清洗除去游离的牛血清白蛋白。
2.根据权利要求1所述的用于抗生素和心脏病标记物快速检测的适配子生物传感器的制作方法，其特征在于：所述电极进行氧化处理是将工作电极在pH=6.0PBS溶液中，于-0.8-+1.8V电位范围做循环扫描8-9圈。
3.根据权利要求1所述的用于抗生素和心脏病标记物快速检测的适配子生物传感器的制作方法，其特征在于：所述3-氨丙基三乙氧基硅烷盐酸溶液为3-氨丙基三乙氧基硅烷：HCl：水=1：15：10。
4.根据权利要求1所述的用于抗生素和心脏病标记物快速检测的适配子生物传感器的制作方法，其特征在于：所述适配子为四环素、土霉素及青霉素及cTnI适配子。
5.根据权利要求1或4所述的用于抗生素和心脏病标记物快速检测的适配子生物传感器的制作方法，其特征在于：所述固定适配子的浓度及用量分别为：25ng/μL和10μL。
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