一种基于“生物静默区”标签的表面增强拉曼传感器及其检测组胺的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于“生物静默区”标签的表面增强拉曼传感器及其检测组胺的方法。将Fe3O4@Au

【技术实现步骤摘要】
一种基于“生物静默区”标签的表面增强拉曼传感器及其检测组胺的方法


[0001]本专利技术涉及食品检测
，具体涉及一种基于“生物静默区”标签的表面增强拉曼传感器及其检测组胺的方法。

技术介绍

[0002]组胺是由组氨酸在微生物作用下脱羧产生的亲水性血管活性胺。它存在于肉类、水产品和发酵食品中。随着食物储存时间的延长或外界环境的影响，组胺会在食物中积累。组胺水平被认为是食品质量的重要指标。同时，摄入高水平的组胺会导致一系列健康问题，包括消化问题、血压异常或神经毒性，在某些情况下会危及生命。因此，食品中组胺的定量检测对食品安全和人体健康具有重要意义。
[0003]传统的组胺检测技术，如高效液相色谱、液相色谱
‑
串联质谱和毛细管电泳等，在实际应用中存在局限性。高效液相色谱法检测结果高效可靠，但在样品分析前需要复杂的衍生过程。液相色谱
‑
串联质谱技术具有准确性好的优势，但分析费时且需要训练有素的仪器操作人员。毛细管电泳可以很好地分离组胺和干扰分子，但缺点是灵敏度低。总的来说，由于以下几个方面的原因，快速定量食品中的组胺仍然是一个巨大的挑战：(1)食品中组胺浓度较低；(2)组胺分子量低；(3)食物基质的复杂程度高。因此，迫切需要开发一种灵敏度高和选择性好的方法来精确定量食品样品中的组胺，克服这些限制。
[0004]表面增强拉曼光谱(SERS)是一种高灵敏度和功能强大的分析工具，在生物分析传感、环境监测、疾病诊断和食品安全等领域有着广泛的应用。SERS指利用等离子体贵金属纳米颗粒在激光激发下产生“热点”效应使被分析物的拉曼信号增强多个数量级。近年来，针对SERS分析抗干扰性差这一问题，出现了SERS标签技术，即利用等离子体纳米颗粒的SERS效应和拉曼报告分子的“指纹区”特性，在目标分析物存在的情况下对特定拉曼报告分子的SERS检测，该方法已成功应用于各种生化分析物的检测和成像。此外，大多数生物分子等干扰物质在1800
‑
2800cm
‑1之间的所谓“生物静默区”没有信号响应，使用拉曼“生物静默区”具有特征峰的拉曼报告分子，可以进一步提高SERS标签技术的抗干扰性能。
[0005]在SERS传感器的开发中，核酸适配体因其对目标分析物的高亲和力而被广泛使用。采用SERS标签技术结合核酸适配体构建SERS传感器应用在SERS痕量分析或生物样品检测领域，已被证明对靶向分子的特异性检测非常有效，同时还提供了低成本检测目标分析物的优势。因此需要一种基于“生物静默区”标签的表面增强拉曼传感器，可以实现高强度和高选择性的拉曼信号响应，实现组胺高效灵敏的检测。

技术实现思路

[0006]针对上述现有技术，本专利技术的目的是提供一种基于“生物静默区”标签的表面增强拉曼传感器及其检测组胺的方法。本专利技术将“生物静默区”SERS标签与磁诱导技术结合，以克服SERS对复杂基质中痕量组分检测时抗干扰性差、准确性差的问题，实现了组胺的高效
检测。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]本专利技术的第一方面，提供一种基于“生物静默区”标签的表面增强拉曼传感器的制备方法，由以下方法制备：
[0009](1)特异性磁性捕获探针的制备：将Fe3O4@Au
‑
COOH纳米颗粒与5'端氨基修饰的核酸适配体室温震荡孵育，洗涤后得特异性磁性捕获探针；
[0010](2)特异性SERS信号探针的制备：将银纳米颗粒溶液与4
‑
MBN(4
‑
巯基苯甲腈)混合后，在其表面原位还原生成银层，得到Ag@4
‑
MBN@Ag“生物静默区”SERS标签，然后与预处理过的5'端巯基修饰的c
‑
DNA室温震荡孵育，得到特异性SERS信号探针；
[0011](3)将步骤(2)制备的特异性SERS信号探针溶液与步骤(1)制备的特异性磁性捕获探针溶液震荡孵育，得到基于“生物静默区”标签的表面增强拉曼传感器。
[0012]优选的，步骤(1)中，所述Fe3O4@Au
‑
COOH纳米颗粒由以下方法制备：
[0013]1)将FeCl3·
6H2O溶解在乙二醇溶液后加入PVP(聚乙烯吡咯烷酮)，氮气下加热搅拌，加入醋酸钠后高温反应得到Fe3O4纳米颗粒；
[0014]2)另取HAuCl4·
4H2O(四氯金酸)溶液与柠檬酸钠溶液混合后加入NaBH4(硼氢化钠)溶液，室温老化得到金种子溶液；
[0015]3)基于聚乙烯亚胺种子介导法，在Fe3O4纳米颗粒表面生成金纳米层，得到Fe3O4@Au；
[0016]4)加入MUA(11
‑
巯基十一烷酸)溶液与Fe3O4@Au反应，得到Fe3O4@Au
‑
COOH纳米颗粒。
[0017]优选的，步骤(1)中，所述核酸适配体为氨基修饰的组胺，其序列为：5'
‑
NH2‑
C6
‑
TGAGCCCAAGCCCTGGTATGAAAGTCGCGGTAAGGAGCGTGCTTGGATTCTCGTTGGGCTGGCAGGTCTACTTTGGGATC
‑
3'。
[0018]优选的，步骤(2)中，所述银纳米颗粒溶液的制备方法为：在超纯水中依次加入单宁酸、NaCO3和AgNO3溶液，震荡反应离心后分散于超纯水中，得到准球形银种子溶液；另取AgNO3溶液和EGCG溶液加入超纯水中，混合均匀后添加准球形银种子溶液，搅拌后离心收集灰黄色准球形银纳米颗粒，离心分散到纯水中，即得银纳米颗粒溶液。
[0019]优选的，步骤(2)中，所述巯基修饰c
‑
DNA的序列为5'
‑
SH
‑
C6
‑
GACCTGCCAGCCCAACGAGAATCCAAGCAC
‑
3'。
[0020]本专利技术的第二方面，提供上述制备方法得到的基于“生物静默区”标签的表面增强拉曼传感器。
[0021]本专利技术的第三方面，提供基于“生物静默区”标签的表面增强拉曼传感器在检测组胺中的应用。
[0022]本专利技术的第四方面，提供基于“生物静默区”标签的表面增强拉曼传感器检测组胺的方法，包括以下步骤：
[0023](1)向基于“生物静默区”标签的表面增强拉曼传感器中加入系列浓度梯度的组胺标准溶液，得到混合物；将混合物磁分离、洗涤后滴于载玻片上，记录2235cm
‑1处的拉曼强度；
[0024](2)以2235cm
‑1处的拉曼强度为纵坐标，组胺标准溶液浓度的负对数值为横坐标，
绘制工作曲线；根据工作曲线对待测溶液中的组胺含量进行检测。
[0025]优选的，所述待测溶液的制备方法为：
[0026]向待测样品中加入氯化钠至完全溶解，随后加入乙醚，混合物剧烈搅拌；转移乙醚层，再次本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于“生物静默区”标签的表面增强拉曼传感器的制备方法，其特征在于，由以下方法制备：(1)特异性磁性捕获探针的制备：将Fe3O4@Au
‑
COOH纳米颗粒与5'端氨基修饰核酸适配体室温震荡孵育，洗涤后得特异性磁性捕获探针；(2)特异性SERS信号探针的制备：将银纳米颗粒溶液与4
‑
MBN混合后，在其表面原位还原生成银层，得到Ag@4
‑
MBN@Ag“生物静默区”SERS标签，然后与预处理过的5'端巯基修饰c
‑
DNA室温震荡孵育，得到特异性SERS信号探针；(3)将步骤(2)制备的特异性SERS信号探针溶液与步骤(1)制备的特异性磁性捕获探针溶液震荡孵育，得到基于“生物静默区”标签的表面增强拉曼传感器。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述Fe3O4@Au
‑
COOH纳米颗粒由以下方法制备：1)将FeCl3·
6H2O溶解在乙二醇溶液后加入PVP，氮气下加热搅拌，加入醋酸钠后高温反应得到Fe3O4纳米颗粒；2)另取HAuCl4·
4H2O溶液与柠檬酸钠溶液混合后加入NaBH4溶液，室温老化得到金种子溶液；3)基于聚乙烯亚胺种子介导法，在Fe3O4纳米颗粒表面生成金纳米层，得到Fe3O4@Au；4)加入MUA溶液与Fe3O4@Au反应，得到Fe3O4@Au
‑
COOH纳米颗粒。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的5'端氨基修饰的组胺核酸适配体序列为：5'
‑
NH2‑
C6
‑
TGAGCCCAAGCCCTGGTATGAAAGTCGCGGTAAGGAGCGTGCTTGGATTCTCGTTGGGCTGGCAGGTCTACTTTGGGATC
‑
3'。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述“生物静默区”SERS标签的制备方法为：在超纯水中依次加入单宁酸、NaCO3和AgNO3溶液，震荡反应离心后分散于超纯水中，得到准球形银种子溶液；另取AgNO3溶液和EGC...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐志祥，陈晨，王汐沫，张瀛方，孙玉奉，王新悦，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：