一种基于丝网印刷电极的免疫传感器及其在赭曲霉毒素A检测中的应用制造技术

本发明专利技术属于电化学分析检测技术领域，具体涉及一种基于丝网印刷电极的免疫传感器及其在赭曲霉毒素A检测方面的应用。所述免疫传感器是通过在所述丝网印刷电极上依次进行电极表面活化、电接枝、重氮官能化、抗体固定化以及封闭液封闭来制备的；电接枝所用原料有盐酸、亚硝酸钠以及4

【技术实现步骤摘要】
一种基于丝网印刷电极的免疫传感器及其在赭曲霉毒素A检测中的应用


[0001]本专利技术属于电化学分析检测
，具体涉及一种基于丝网印刷电极的免疫传感器，还涉及该免疫传感器在检测赭曲霉毒素A中的应用。

技术介绍

[0002]赭曲霉毒素为一类小分子次级代谢产物，常见的有赭曲霉毒素A、赭曲霉毒素B和赭曲霉毒素C等，动物体摄入后会对其泌尿系统造成伤害，其中赭曲霉毒素A的分布最广，毒性最强，且关注度最高；并且，赭曲霉毒素A对大部分农产品都具有污染性，包括玉米、小麦、大麦、面粉、大米、豆类以及混合饲料，同时在葡萄酒、葡萄汁、葡萄干和咖啡中也有明显的分布。赭曲霉毒素A的物理和化学性质极其稳定，较难去除或降解，而食用赭曲霉毒素A污染的作物会对人和动物健康造成严重危害。
[0003]根据GB 2761—2017《食品安全国家标准食品中真菌毒素限量》规定，谷物、豆类及其相应制品中赭曲霉毒素A的限量标准为5μg/kg，样品中待测组成含量低于100μg/g时为痕量分析。因此，赭曲霉毒素A的检测属于痕量检测的范畴，对其检测方法提出更高的要求。目前，常用的赭曲霉毒素分析技术主要有薄层色谱法、高效液相色谱法、酶联免疫法等，此类方法检测结果可靠、高灵敏高，但是也存在仪器体积庞大、需要专人操作和维护、不适于基层使用、不能定量检测、重现性差、周期长等劣势限制了它们在实际分析中的广泛应用。
[0004]近年来，电化学免疫传感器的发展十分迅速，由于其检测过程不需要太高的设备要求和专业的工作人员，耗时也十分短，成本低，检测快速方便，有着很高的灵敏度及很好的特异性；在该技术上，将生物分子固定在传感器上是制造生物传感器的重要先决条件，在大多数情况下，电化学还原在有机溶剂中进行，随后将修饰电极与相关分子接枝。这种改性方法的主要缺点是需要合成盐；其合成之后是分离和纯化步骤。然而，重氮盐的合成和分离并不总是直接的。近年来，重氮有机盐修饰电极的方法因其简单高效的特点引起了研究者们的广泛关注，该种方法通过标准重氮化法将芳香胺转化为重氮，所得溶液可直接用于通过电化学还原修饰碳电极。这种衍生技术已经在广泛的导电材料中得到证明，本专利技术旨在将该技术成功应用在赭曲霉毒素A检测上。

技术实现思路

[0005]基于上述方法，本专利技术提供了一种基于丝网印刷电极的免疫传感器，通过电接枝的方式将羧基修饰在丝网印刷电极上，对电极进行重氮官能化，以及在电极表面通过酰胺键结合上抗体得到了一种用于赭曲霉毒素A检测的电化学免疫传感器，成功地实现了在电极表面制备有机膜的可控电沉积方法，促进了抗体的固定化和免疫传感器的制造。基于重氮的方法具有简单、高效和快速的优点，不仅检测成本低、灵敏度高，且不依赖于大型仪器和专业操作人员，适用范围广泛。
[0006]一种基于丝网印刷电极的免疫传感器，所述丝网印刷电极包括工作电极、对电极
和参比电极；所述免疫传感器是通过在所述丝网印刷电极上依次进行电极表面活化、电接枝、重氮官能化、抗体固定化以及封闭液封闭来制备的。
[0007]上述电接枝所用原料有盐酸、亚硝酸钠以及4
‑
氨基苯甲酸，所述重氮官能化所用原料包括乙磺酸(MES)、N
‑
羟基琥珀酰亚胺(NHS)、碳化二亚胺盐酸盐(EDC)，所述封闭液选用BSA溶液来进行封闭。
[0008]优选的，上述盐酸浓度为0.4
‑
0.6M，亚硝酸钠的浓度为0.9
‑
1.2M、4
‑
氨基苯甲酸的浓度为0.5
‑
2.5mM。
[0009]优选的，上述盐酸浓度为0.5
‑
2.3M，亚硝酸钠的浓度为1M、4
‑
氨基苯甲酸的浓度为0.5
‑
2.5mM。
[0010]优选的，上述MES溶液的浓度为95
‑
105mM，碳化二亚胺盐酸盐溶液的浓度为98
‑
105mM，N
‑
羟基琥珀酰亚胺溶液的浓度为23
‑
28mM。
[0011]优选的，上述MES溶液的浓度为100mM，碳化二亚胺盐酸盐溶液的浓度为100mM，N
‑
羟基琥珀酰亚胺溶液的浓度为25mM。
[0012]优选的，上述BSA质量分数百分比为0.85
‑
1.25％。
[0013]优选的，上述BSA质量分数百分比为1％。
[0014]一种基于丝网印刷电极的免疫传感器，具体的制备方法如下：
[0015]S1、首先在丝网印刷电极表面滴加活化溶液，将滴加后的电极进行循环伏安扫描进行对电极的活化，电极经电化学活化后，不仅会大大改善电化学响应的重现性，灵敏度和电子传导等性质也会得以极大的提高，而且会表现出较强的吸附等一些新的性质；
[0016]S2、在步骤S1制备的电极的表面滴涂电接枝溶液，对滴涂后的电极进行线性扫描，直至电极的电化学响应电流曲线达到稳定；该步骤是通过重氮盐的电接枝在电极表面原位生成4
‑
羧基苯基；
[0017]S3、在步骤S2制备的电极表面滴涂28
‑
32μL的偶联剂，在室温下孵育0.8
‑
1.2小时；
[0018]该步骤通过标准重氮化法将芳香胺转化为重氮，其反应式如下：ArNH2+2HCl+NaNO2→
ArN2Cl+NaCl+2H2O；
[0019]S4、将步骤S3制备的电极用去离子水进行洗涤以洗掉多余的试剂，氮气吹干，将18
‑
22μL抗体沉积在活化电极表面，并在室温下反应30
‑
90分钟，随后用PBS洗涤，氮气吹干；
[0020]S5、在步骤S4制备的电极上滴涂28
‑
32μL封闭液，室温下反应10
‑
75分钟，PBS洗涤，氮气吹干，制得改性丝网印刷电极。
[0021]优选的，S1中，所述活化溶液为0.08
‑
0.12M氯化钾和0.45
‑
0.65M硫酸溶液的混合溶液；循环伏安扫描的条件为扫描电位：
‑
0.3
‑
0.8V，扫描圈数：2圈，扫描速度：0.045
‑
0.55V/S，静止时间：1.5
‑
2.5s。
[0022]优选的，S1中，所述活化溶液为0.1M氯化钾和0.5M硫酸溶液的混合溶液；循环伏安扫描的条件为扫描电位：
‑
0.3
‑
0.7V，扫描圈数：2圈，扫描速度：0.05V/S，静止时间：2s。
[0023]优选的，S2中，所述电接枝溶液由0.9
‑
1.2M的亚硝酸钠与0.5
‑
2.5mM的4
‑
氨基苯甲酸在0.5M盐酸中混合后在室温下反应3
‑
8分钟制得；
[0024]线性扫描的条件为：扫描电位
‑<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于丝网印刷电极的免疫传感器，其特征在于，所述免疫传感器是通过在所述丝网印刷电极上依次进行电极表面活化、电接枝、重氮官能化、抗体固定化以及封闭液封闭来制备获得的。2.如权利要求1所述的免疫传感器，其特征在于，所述丝网印刷电极包括工作电极、对电极和参比电极。3.如权利要求1所述的免疫传感器，其特征在于，所述电接枝所用原料包括盐酸、亚硝酸钠以及4
‑
氨基苯甲酸；所述重氮官能化所用原料包括乙磺酸、N
‑
羟基琥珀酰亚胺、碳化二亚胺盐酸盐；所述封闭液选用BSA溶液来进行封闭。4.如权利要求3所述的免疫传感器，其特征在于，所述盐酸的浓度为0.4
‑
0.6M，亚硝酸钠的浓度为0.9
‑
1.2M、4
‑
氨基苯甲酸的浓度为0.5
‑
2.5mM；所述乙磺酸溶液的浓度为95
‑
105mM，碳化二亚胺盐酸盐溶液的浓度为98
‑
105mM，N
‑
羟基琥珀酰亚胺溶液的浓度为23
‑
28mM。5.如权利要求4所述的免疫传感器，其特征在于，所述免疫传感器的制备方法如下：S1、首先在丝网印刷电极表面滴加活化溶液，将滴加后的电极进行循环伏安扫描进行电极的活化；S2、在电极表面滴涂电接枝溶液，对滴涂后的电极进行线性扫描，直至电极的电化学响应电流曲线达到稳定；通过重氮盐的电接枝在电极表面原位生成4
‑
羧基苯基；S3、在步骤S2制备的电极表面滴涂28
‑
32μL的偶联剂，在室温下孵育0.8
‑
1.2小时；所述偶联剂即是重氮官能化所用原料，具体为98
‑
105mM碳化二亚胺盐酸盐、23
‑
28mM N
‑
羟基琥珀酰亚胺和95
‑
105mM 乙磺酸的混合溶液；S4、将步骤S3制备的电极用去离子水进行洗涤以洗掉多余的试剂，氮气吹干，将18
‑
22μL抗体沉积在活化电极表面，并在室温下反应30
‑
90分钟，随后用PBS洗涤，氮气吹干；S5、在步骤S4制备的电极上滴涂28
...

【专利技术属性】
技术研发人员：何金兴，宋心怡，王华伟，吕蕾，李迎秋，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：发明
国别省市：