一种基于MOF双信号探针的比率型电化学传感器及其制备方法和检测方法技术

本发明专利技术提供了一种基于MOF双信号探针的比率型电化学传感器及其制备方法和检测方法，属于电化学传感器技术领域。本发明专利技术以Fe

【技术实现步骤摘要】
分散液；
[0015]将所述活化Fe
‑
MIL
‑
88NH2分散液与巯基修饰的马拉硫磷适配体互补链混合，进行孵育，孵育后加入巯基封闭剂，得到Fe
‑
MIL
‑
88NH2信号探针。
[0016]本专利技术提供了上述MOF双信号探针的比率型电化学传感器的制备方法，包括以下步骤：
[0017]将Fe
‑
MIL
‑
88NH2信号探针分散液加至金纳米粒子修饰的电极基体表面，之后加入巯基封闭剂，进行第一孵育，得到修饰有Fe
‑
MIL
‑
88NH2信号探针的基底电极；
[0018]将Cu
‑
MOF信号探针分散液加至所述修饰有Fe
‑
MIL
‑
88NH2信号探针的基底电极表面，进行第二孵育，得到MOF双信号探针的比率型电化学传感器。
[0019]优选的，所述第一孵育的时间为1h，所述第二孵育的时间为2.5h。
[0020]本专利技术提供了一种检测马拉硫磷的试剂盒，包括上述基于MOF双信号探针的比率型电化学传感器，核酸外切酶溶液。
[0021]优选的，所述核酸外切酶为Exo I；
[0022]所述核酸外切酶溶液的浓度为5～20U。
[0023]本专利技术提供了一种马拉硫磷的检测方法，包括以下步骤：
[0024](1)将待测样品加至基于MOF双信号探针的比率型电化学传感器表面，进行孵育，得到结合目标物的电化学传感器；
[0025](2)将所述结合目标物的电化学传感器与核酸外切酶溶液混合，进行孵育，得到目标物循环放大的比率型电化学传感器；
[0026](3)采用差分脉冲伏安法检测目标物循环放大的电化学传感器中的Fe
3+
和/或Cu
2+
的电流响应值，根据预定的标准曲线获得待测样品中马拉硫磷的浓度；
[0027]所述标准曲线为Fe
3+
电流响应值与Cu
2+
电流响应值比例的对数与马拉硫磷浓度的线性关系曲线。
[0028]优选的，所述步骤(1)中孵育的时间为1.5h；所述步骤(2)中孵育的时间为10h。
[0029]优选的，所述差分脉冲伏安法检测的电压范围为
‑
0.4～1.2V。
[0030]本专利技术提供了一种基于MOF双信号探针的比率型电化学传感器，包括金纳米粒子修饰的电极基体、包被于所述金纳米粒子修饰的电极基体表面的Fe
‑
MIL
‑
88NH2信号探针和Cu
‑
MOF信号探针；所述Cu
‑
MOF信号探针包括Cu
‑
MOF和与所述Cu
‑
MOF化学结合的马拉硫磷适配体；所述Fe
‑
MIL
‑
88NH2信号探针包括Fe
‑
MIL
‑
88NH2和与所述Fe
‑
MIL
‑
88NH2化学结合的马拉硫磷适配体互补链，所述马拉硫磷适配体互补链修饰有巯基；所述Fe
‑
MIL
‑
88NH2信号探针和Cu
‑
MOF信号探针通过碱基互补配对结合。本专利技术以Fe
‑
MIL
‑
88NH2信号探针和Cu
‑
MOF信号探针作为双信号探针，利用自身的Fe
3+
和Cu
2+
直接提供电流信号，且Cu
‑
MOFs和Fe
‑
MIL
‑
88NH2峰电位差值较大(大于0.3V)，能够作为信标分子反映电化学响应信号。在本专利技术电化学传感器中，Fe
‑
MIL
‑
88NH2通过氨基与巯基修饰的马拉硫磷适配体互补链(S1)化学结合(记为S1‑
Fe
‑
MIL
‑
88NH2)，Cu
‑
MOF利用羧基与马拉硫磷适配体(S2)化学结合(记为S2‑
Cu
‑
MOF)，S1‑
Fe
‑
MIL
‑
88NH2通过巯基与电极基体表面的金纳米粒子结合，自组装连接在电极表面，S2‑
Cu
‑
MOF通过碱基互补配对与S1‑
Fe
‑
MIL
‑
88NH2结合。当待测样品中存在马拉硫磷时，基于竞争作用，马拉硫磷与电极基底表面的S2‑
Cu
‑
MOF特异性结合，从电极表面脱落，在信号放大物核酸外切酶的作用下，马拉硫磷适配体断裂，重新暴露出马拉硫磷，暴露的马拉硫磷再次
与电极基底表面的S2‑
Cu
‑
MOF特异性结合，从而实现目标物循环放大，造成Cu
2+
信号的减弱；另一方面，由于与马拉硫磷特异性结合的S2‑
Cu
‑
MOF脱离S1‑
Fe
‑
MIL
‑
88NH2，S1‑
Fe
‑
MIL
‑
88NH2中的互补链会形成茎环结构，造成Fe
3+
信号增强。因此，本专利技术提供的电化学传感器能够实现Fe
3+
和Cu
2+
的双信号定量检测，且检测方法简便、快速、准确，选择性高，能够避免其他多种有机磷试剂的干扰。实施例结果表明，本专利技术提供的基于MOF双信号探针的比率型电化学传感器对马拉硫磷的线性方程为Log(I
Fe/
I
Cu
)＝9.69223C
MAL
‑
0.3959，R2＝0.991，线性检测范围为25～1000ng/mL，检出限5ng
·
mL
‑1。将本专利技术提供的电化学传感器应用于白菜样品的检测中，进行加标回收实验，回收率在98.99％～109.55％，表明该传感器具有较好的应用价值。
附图说明
[0031]图1为基于MOF双信号探针的比率型电化学传感器的制备和检测过程；
[0032]图2为电化学适配体传感器的可行性图；
[0033]图3为电化学适配体传感器的CV表征；
[0034]图4为电化学适配体传感器的EIS表征；
[0035]图5为互补链浓度的优化图；
[0036]图6为互补链与Fe
‑
MIL
‑
88NH2投料比的优化图；
[0037]图7为适配体与Cu
‑
MOF投料比的优化图；
[0038]图8为适配体与互补链杂交时间的优化图；
[0039]图9为Exo I浓度的优化图；
[0040]图10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于MOF双信号探针的比率型电化学传感器，包括金纳米粒子修饰的电极基体、包被于所述金纳米粒子修饰的电极基体表面的Fe
‑
MIL
‑
88NH2信号探针和Cu
‑
MOF信号探针；所述Cu
‑
MOF信号探针包括Cu
‑
MOF和与所述Cu
‑
MOF化学结合的马拉硫磷适配体；所述Fe
‑
MIL
‑
88NH2信号探针包括Fe
‑
MIL
‑
88NH2和与所述Fe
‑
MIL
‑
88NH2化学结合的马拉硫磷适配体互补链，所述马拉硫磷适配体互补链修饰有巯基；所述Fe
‑
MIL
‑
88NH2信号探针和Cu
‑
MOF信号探针通过碱基互补配对结合。2.根据权利要求1所述的MOF双信号探针的比率型电化学传感器，其特征在于，所述Cu
‑
MOF信号探针的制备方法，包括以下步骤：将Cu
‑
MOF、羧基活化剂和缓冲溶液混合，进行活化反应，得到活化Cu
‑
MOF分散液；将所述活化Cu
‑
MOF分散液与马拉硫磷适配体混合，进行孵育，得到Cu
‑
MOF信号探针。3.根据权利要求1所述的MOF双信号探针的比率型电化学传感器，其特征在于，所述Fe
‑
MIL
‑
88NH2信号探针的制备方法，包括以下步骤：将Fe
‑
MIL
‑
88NH2、戊二醛和缓冲溶液混合，进行活化反应，得到活化Fe
‑
MIL
‑
88NH2分散液；将所述活化Fe
‑
MIL
‑
88NH2分散液与巯基修饰的马拉硫磷适配体互补链混合，进行孵育，孵育后加入巯基封闭剂，得到Fe
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：王华芬，刘俊桃，崔丽伟，马志伟，张家祥，徐军，
申请(专利权)人：河南牧业经济学院，
类型：发明
国别省市：