基于納米材料的生物傳感技術(shù)在食品安全中的應(yīng)用.pdf

1、納米材料(nano material)由納米粒子所組成,是指晶粒尺寸小于100 nm的材料。由于粒徑非常小,使得其具有獨特的光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、化學(xué)性能和催化性能。將納米材料應(yīng)用于生物傳感技術(shù)可以大幅地提高生物傳感器的相應(yīng)性能。近年來由于一系列食品原料的化學(xué)污染、畜牧業(yè)中非法添加劑的使用、基因工程技術(shù)的應(yīng)用,使食品污染導(dǎo)致的食源性疾病呈上升趨勢,食品安全問題為全世界所關(guān)注。本文將納米金、量子點兩種納米材料與合適的檢測手段相連,以食品安全中

2、常見的赭曲霉素A、克倫特羅(瘦肉精)、三聚氰胺為檢測對象,構(gòu)建了多種生物傳感器。具體內(nèi)容包括：
　　 ⑴構(gòu)建了一種基于聚硫堇/納米金復(fù)合材料固定半抗原的電化學(xué)免疫傳感器用于赭曲霉素A(OTA)的檢測。首先利用硫堇在玻碳電極表面沉積形成一層聚合膜,納米金通過靜電吸附及配位作用連接到硫堇聚合膜的表面,從而使赭曲霉素A-卵清蛋白(OTA-OVA)偶聯(lián)物在電極表面的負荷量顯著提高。根據(jù)間接免疫競爭的原理,當(dāng)樣品中存在游離的OTA時,它與

3、固定于電極表面的OTA-OVA偶聯(lián)物分子競爭結(jié)合溶液中有限的小鼠抗OTA單克隆抗體,最終結(jié)合到電極表面的抗體與樣品中的OTA含量成反比。堿性磷酸酯酶標(biāo)記的馬抗小鼠IgG二抗選擇性地與電極表面的OTA單抗反應(yīng),并催化底物1-萘酚磷酸酯(1-NP)水解生成1-萘酚,1-萘酚具有電活性,在電極表面氧化產(chǎn)生電信號,檢測下限達2.5 ng/mL,從而實現(xiàn)了對OTA的定量分析。
　　 ⑵開發(fā)了一種基于納米金信號放大的電化學(xué)免疫傳感器用于瘦肉

4、精—克倫特羅(CL)的檢測。首先在金電極表面自組裝1,6-己二硫醇(HDT)單分子膜,然后通過納米金與巰基間的Au-S作用組裝一層金納米顆粒構(gòu)建傳感界面,從而使克倫特羅-牛血清蛋白(CL-BSA)偶聯(lián)物在電極表面的負荷量顯著提高。將樣品與一定量的小鼠抗克倫特羅單克隆抗體培育一段時間,再滴于電極表面。最終結(jié)合到電極表面的抗體與樣品中的克倫特羅含量有關(guān)。最后利用堿性磷酸酯酶標(biāo)記的馬抗小鼠IgG二抗與一抗結(jié)合后,催化底物1-萘酚磷酸酯(1-N

5、P)水解,從產(chǎn)生電信號并進行檢測。該傳感器具備操作簡單、靈敏度高、特異性好等優(yōu)點,檢測下限達到20 pg/mL。
　　 ⑶利用胸腺嘧啶(堿基T)與三聚氰胺之間能形成特異性的三氫鍵結(jié)構(gòu),提出了一種基于熒光量子點淬滅的生物傳感技術(shù)用于三聚氰胺的檢測。將標(biāo)記有氨基的堿基T與巰基乙酸修飾的CdSe/ZnS水溶性量子點偶聯(lián)。當(dāng)樣品中存在三聚氰胺時,三聚氰胺能與堿基T形成特異性的三氫鍵結(jié)構(gòu),從而使量子點團聚而發(fā)生熒光淬滅。當(dāng)三聚氰胺濃度在5