【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及动物疫病检测，具体涉及一种用于检测口蹄疫的电化学生物传感器，还涉及所述电化学生物传感器的应用和方法。
技术介绍
1、口蹄疫是由口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus,fmdv)引起的感染性强、传播途径广、持续性感染且易突变的人畜共患疾病，主要侵害偶蹄目动物牛、羊、猪等，临床特征表现为口腔黏膜、蹄部和乳房皮肤出现水疱以及发热症状。据统计，不同年龄动物感染口蹄疫的致死率不同，成年动物死亡率5％～20％，幼畜死亡率50％～80％，一旦爆发便会严重影响畜牧业的发展和国际畜类产品的贸易。口蹄疫诊断技术目前主要有病毒分离培养、分子生物学技术及血清学检测。病毒分离培养诊断准确，但该方法耗时长且生物安全风险高，分子生物学技术检测灵敏度高、特异性好，但需要仪器设备价格昂贵，且需要专业人员操作。血清学检测在临床更普遍，目前fmdv抗体检测方法主要有补体结合试验(cft)、病毒中和试验(vnt)、正向间接血凝试验(iha)、琼脂免疫扩散(agid)、免疫胶体金层析方法(gica)和酶联免疫吸附试验(elisa)等，其中最常用是vnt、iha和elisa方法。vnt诊断fmd准确可靠，但需要动用活毒，对实验室的要求比较高，且工作量大、实验周期长，iha试验对环境比较敏感，外界的条件影响检测结果。液相阻断elisa适合于大批量血清样品的检测，是国际认可的一种标准化诊断技术，但操作繁琐耗时，需反复洗涤，检测灵敏度有限。因此探索一种快速、灵敏、简单方便的检测技术对口蹄疫的防控有十分重要的意义。诸多研究表明口蹄疫病毒
2、结晶多孔材料cofs是由c、o、n、b等轻质元素通过强共价键连接而成，具有高比表面积、功能化、可调孔径、永久孔隙率、拓扑可设计性等优点，在电化学传感领域广泛应用，可与酶、碳材料、金属纳米粒子、mofs等功能材料复合使用，从而提高电化学传感器的分析性能，实现高灵敏度和选择性检测。双金属纳米粒子(ptpd nps)不仅具有单金属纳米粒子的特性，而且还能通过两种金属的协同作用来显示出比单金属纳米粒子更新更优良的性质，如更优异的电催化能力和电化学性能，相比单金属纳米粒子，ptpd nps能有效避免在电化学条件下发生溶解，并且稳定性更高。此外，二维材料mxene最初报道于2011年美国德雷赛尔大学的研究，由几个原子层厚度的过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物构成，材料表面含有羟基或末端氧，具有过渡金属碳化物的金属导电性。研究表明，蚀刻max相中的“a”原子时，蚀刻剂中的阴离子会与新暴露出的不饱和过渡金属原子马上配位，形成表面终止为tx的物质，化学式表示为mn+1cntx。mxenes一般由它们的结构定义为mn+1xntx，其中m是早期过渡金属(sc、y、ti、zr、hf、v、nb、ta、cr、mo、w)，x是碳和/或氮，tx代表表面端接，如o、oh、f或cl以及n＝1–4。mxenes的电子特性范围从金属到半金属，半导体和绝缘。mxenes的独特性能，例如其类金属电导率达到≈20 000s/cm，扩展的表面积使它们成为储能、生物医学、通信和环境应用中极具吸引力的选择。另一方面，这种高电导率与表面端接相结合，允许其他分子和金属纳米颗粒共价结合或静电锚定，以设计与强相关(生物)聚合物或纳米颗粒的界面。
3、目前尚未发现有共价有机框架(cofs)材料、铂钯合金纳米粒子(ptpd nps)和mxene三种材料合成的复合材料用于检测口蹄疫的相关报道，迫切需要研发一种灵敏度好、特异性强、检测限宽的基层现场及时在线的口蹄疫抗体快速检测技术。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的之一在于提供一种用于检测口蹄疫的电化学生物传感器；本专利技术的目的之二在于提供所述用于检测口蹄疫的电化学生物传感器在检测口蹄疫病毒3abc抗体中的应用；本专利技术的目的之三在于所述用于检测口蹄疫的电化学生物传感器的使用方法。
2、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、1、一种用于检测口蹄疫的电化学生物传感器
4、所述传感器以铂钯合金纳米粒子和mxene复合制成的材料为基底，负载共价有机框架材料后制得ptpdnps/mxene/cofs复合材料，再通过共价键将特定抗原与上述复合材料结合制得。
5、本专利技术优选的，所述特定抗原为口蹄疫病毒3abc蛋白。
6、本专利技术优选的，所述mxene为采用氟盐和稀盐酸进行蚀刻ti3alc2制备所得。
7、本专利技术优选的，所述ptpdnps/mxene复合材料的制备步骤为：将pvp按溶于水中，然后加入的mxene溶液搅拌；之后调节ph值至9.0左右，在搅拌下加入h2ptcl6和k2pdcl6溶液反应；之后加入水合肼，在50℃条件下剧烈搅拌5h，获得ptpdnps/mxene复合材料；所述pvp、h2ptcl6和k2pdcl6的总质量比为25:6:3。
8、本专利技术优选的，所述cofs制备步骤为：将对苯二胺和1,3,5-三醛基间苯三酚按质量比1:1悬浮在均三甲苯和1,4-二氧六环体积比1:1的混合物中，超声混匀；然后缓慢加入3m的醋酸溶液，混匀之后，将混合物移至聚四氟乙烯材质的高压反应釜中，120℃反应72h；冷却后洗涤，真空干燥即得。
9、2、所述用于检测口蹄疫的电化学生物传感器在检测口蹄疫病毒3abc抗体中的应用。
10、3、所述用于检测口蹄疫的电化学生物传感器的使用方法，包含如下步骤：将口蹄疫病毒3abc蛋白通过表面羧基脱水缩合实现共价结合到构建的ptpdnps/mxene/cofs传感器上，然后用pbs配制的5％脱脂奶粉封闭液把未结合的活性位点进一步封闭，在检测区滴加待测样本，孵育30min，通过电化学工作站检测电极上的感应电流变化，判断是否发生抗原抗体特异性结合免疫反应，进而推断出样本中是否含有口蹄疫病毒3abc抗体。
11、本专利技术的有益效果在于：
12、本文旨在以fmdv 3abc抗原和单克隆抗体为有效试剂，选取了共价有机框架(cofs)材料、铂钯合金纳米粒子(ptpd nps)和mxene三种材料，合成具有优异电催化性能的纳米复合材料ptpd nps/mxene/cofs，将其修饰到玻碳电极表面，建立电化学分析方法，并应用于口蹄疫抗体的快速检测，对该方法的灵敏度、特异性、重复性和临床性等进行评价，循环伏安法(cv)最佳扫描电压为-0.5v-0.8v，扫描速率为50mv/s，差分脉冲伏安法(dpv)扫描电压为-0.1v到+0.5v，传感器的检测范围为100fg/m-100ng/ml之间，线性拟合曲线方程为y＝1.2807x+6.63，r2＝0.9909，检测限11.76fg/ml；通过对伪狂犬病毒、狂犬病毒、非洲猪瘟病毒等抗体以及这三种抗体的混合溶液进行特异性检测，结果显示该传感器对其他抗体样本无明显反应，对含有fmdv本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于检测口蹄疫的电化学生物传感器，其特征在于，所述传感器以铂钯双金属纳米粒子和MXene复合制成的材料为基底，负载有机共价材料COFs后制得PtPdNPs/MXene/COFs复合材料，再通过共价键将特定抗原与上述复合材料结合制得。
2.根据权利要求1所述用于检测口蹄疫的电化学生物传感器，其特征在于，所述特定抗原为口蹄疫病毒3ABC蛋白。
3.根据权利要求1所述用于检测口蹄疫的电化学生物传感器，其特征在于，所述MXene为采用氟盐和稀盐酸进行蚀刻Ti3AlC2制备所得。
4.根据权利要求1所述用于检测口蹄疫的电化学生物传感器，其特征在于，所述PtPdNPs/MXene复合材料的制备步骤为：将PVP按溶于水中，然后加入的MXene溶液搅拌；之后调节pH值至9.0左右，在搅拌下加入H2PtCl6和K2PdCl6溶液反应；之后加入水合肼，在50℃条件下剧烈搅拌5h，获得PtPdNPs/MXene复合材料；所述PVP、H2PtCl6和K2PdCl6的总质量比为25:6:3。
5.根据权利要求1所述用于检测口蹄疫的电化学生物传感器，其特征
6.权利要求2所述用于检测口蹄疫的电化学生物传感器在检测口蹄疫病毒3ABC抗体中的应用。
7.权利要求2所述用于检测口蹄疫的电化学生物传感器的使用方法，其特征在于，包含如下步骤：将口蹄疫病毒3ABC蛋白通过表面羧基脱水缩合实现共价结合到构建的PtPdNPs/MXene/COFs传感器上，然后用PBS配制的5％脱脂奶粉封闭液把未结合的活性位点进一步封闭，在检测区滴加待测样本，孵育30min，通过电化学工作站检测电极上的感应电流变化，判断是否发生抗原抗体特异性结合免疫反应，进而推断出样本中是否含有口蹄疫病毒3ABC抗体。
...【技术特征摘要】
1.用于检测口蹄疫的电化学生物传感器，其特征在于，所述传感器以铂钯双金属纳米粒子和mxene复合制成的材料为基底，负载有机共价材料cofs后制得ptpdnps/mxene/cofs复合材料，再通过共价键将特定抗原与上述复合材料结合制得。
2.根据权利要求1所述用于检测口蹄疫的电化学生物传感器，其特征在于，所述特定抗原为口蹄疫病毒3abc蛋白。
3.根据权利要求1所述用于检测口蹄疫的电化学生物传感器，其特征在于，所述mxene为采用氟盐和稀盐酸进行蚀刻ti3alc2制备所得。
4.根据权利要求1所述用于检测口蹄疫的电化学生物传感器，其特征在于，所述ptpdnps/mxene复合材料的制备步骤为：将pvp按溶于水中，然后加入的mxene溶液搅拌；之后调节ph值至9.0左右，在搅拌下加入h2ptcl6和k2pdcl6溶液反应；之后加入水合肼，在50℃条件下剧烈搅拌5h，获得ptpdnps/mxene复合材料；所述pvp、h2ptcl6和k2pdcl6的总质量比为25...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴胜昔，侯向玉，林治华，胡勇，伍昊天，张心雨，秦雯，高明颖，韦广苗，唐梅，洪钰函，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
国别省市：
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