基于核酸放大和納米金的卡那霉素光學(xué)生物傳感方法研究.pdf

1、動(dòng)物源性農(nóng)產(chǎn)品、環(huán)境土壤以及水體中卡那霉素(Kana)殘留會(huì)對(duì)人類健康以及生態(tài)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重影響，故應(yīng)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品和環(huán)境樣本中卡那霉素殘留量進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)測(cè)。然而，傳統(tǒng)檢測(cè)方法費(fèi)時(shí)、復(fù)雜且對(duì)儀器或人員要求較高，限制其推廣應(yīng)用。光學(xué)生物傳感器具有簡(jiǎn)單便捷、響應(yīng)快、檢測(cè)限低、準(zhǔn)確度好、靈敏度高以及成本低等優(yōu)勢(shì)在分析檢測(cè)領(lǐng)域飛速發(fā)展;金納米材料具有獨(dú)特的光學(xué)特性，使其廣泛地應(yīng)用于光學(xué)傳感檢測(cè)中;無(wú)酶輔助的雜交鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(HCR)可實(shí)現(xiàn)常溫下信號(hào)放大，以此

2、達(dá)到對(duì)目標(biāo)物痕量檢測(cè)的目的。本文建立了金納米材料為信號(hào)轉(zhuǎn)換元件和HCR技術(shù)為信號(hào)放大手段的比色方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)卡那霉素的檢測(cè)。
　　本文的研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:
　　(1)建立了基于金納米球(AuNPs)和HCR輔助的光學(xué)生物傳感方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)牛奶中Kana的檢測(cè)。首先根據(jù)Kana設(shè)計(jì)了含有其適配體HCR發(fā)夾探針，并通過(guò)凝膠電泳技術(shù)對(duì)所設(shè)計(jì)的發(fā)夾探針進(jìn)行了表征。隨后，分析了該檢測(cè)方法的可行性，并對(duì)其關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化:AuNPs的較

3、優(yōu)濃度為6.5nM，AuNPs與HCR產(chǎn)物最佳結(jié)合時(shí)間為30 min，以及最佳測(cè)定時(shí)間為加鹽后40 min。本研究建立的光學(xué)生物傳感方法在2.14到40μM的濃度范圍內(nèi)對(duì)Kana檢測(cè)具有良好的線性關(guān)系，檢測(cè)限為0.68μM，并且具有較高的選擇性。Kana可以通過(guò)吸光度變化和顏色變化來(lái)定量或定性地檢測(cè)。此外，成功應(yīng)用于牛奶樣品中Kana的檢測(cè)。該研究工作表明通過(guò)改變相應(yīng)的適配體序列和發(fā)夾DNA探針，建立的基于AuNPs和HCR輔助的光學(xué)生

4、物傳感方法可以拓展到檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品中其他小分子物質(zhì)的殘留，對(duì)保障農(nóng)產(chǎn)品安全和人體健康具有實(shí)際意義。
　　(2)在AuNPs研究的基礎(chǔ)上提出了引入具有可調(diào)光學(xué)特性的金納米棒(AuNRs)建立相應(yīng)的光學(xué)生物傳感方法用于Kana檢測(cè)的設(shè)想，以隨機(jī)選取的序列DNAR為目標(biāo)物進(jìn)行基于HCR放大策略的金納米棒比色法的初步研究并首次建立了相應(yīng)的光學(xué)生物傳感方法。首先利用種子生長(zhǎng)法優(yōu)化制備了長(zhǎng)徑比為2.77±0.30的AuNRs。然后通過(guò)凝膠電泳技術(shù)

5、對(duì)設(shè)計(jì)的序列進(jìn)行了表征，同時(shí)分析了該檢測(cè)方法的可行性，并對(duì)其關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化:HCR發(fā)夾探針較優(yōu)的濃度為250nM，最佳測(cè)定時(shí)間為加鹽反應(yīng)后4mm。本研究建立的光學(xué)生物傳感方法可對(duì)4.62到60 nM的濃度范圍內(nèi)的DNAR實(shí)現(xiàn)線性檢測(cè)，檢測(cè)限為1.47nM;且具有較高的選擇性，能區(qū)別單堿基錯(cuò)配的核酸序列。由此證明了AuNRs可用于建立基于HCR放大策略的光學(xué)生物傳感方法。通過(guò)將適配體發(fā)夾探針引入，本研究可對(duì)包括Kana在內(nèi)的抗生素、真