【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物化学，特别涉及一种基于别构转录因子的荧光传感器及其在铅离子检测中的应用。
技术介绍
1、目前全球环境污染越发严重，对人类健康造成极大危害。环境中存在着各种各样的污染，如重金属、抗生素、微塑料、多氟烷基物质、氮氧化物污染等。面对这些问题，污染物的检测是有必要的。环境中常用的污染物的检测方法有液相色谱质谱法、高效液相色谱法、原子吸收光谱及电耦合等，然而相关方法需要昂贵的仪器及复杂的操作、耗时长、成本高，难以实现现场定量检测。光纤由于体积小、检测精度高，作为环境检测的载体得到广泛应用，然而传统的免疫荧光传感器检测步骤通常包括孵育，所需时间较长，极大地限制了免疫光纤荧光传感器在现场检测中的应用。构建具有一步法快速检测、便携简单、可重复利用且易于现场定量的传感器用于污染物检测成为现阶段亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、基于上述本专利技术所要解决的技术问题，本专利技术提出一种基于别构转录因子的荧光传感器及其在铅离子检测中的应用，该检测方法具有一步法快速检测、便携简单、可重复利用且易于现场定量的优点。
2、本专利技术的目的之一，是提供一种基于别构转录因子的荧光传感器，所述荧光传感器包括识别元件、靶标、传输元件、光源和光谱检测设备；
3、所述识别元件为atf；
4、所述atf为pbrr；
5、所述传输元件为光纤；
6、所述光纤包括光纤探头；
7、所述光纤探头表面修饰有pbrr-qd复合物；
9、所述靶标dna序列如seq id no:2所示；
10、所述光源为荧光光源。
11、进一步地，所述pbrr通过dna识别连接到光纤表面；
12、所述光纤探头表面共价修饰pbrr-qd复合物；
13、所述光纤为传感光纤。
14、进一步地，所述荧光光源包括紫外光、高压汞灯、氙灯、金属卤素灯、led光、激光中的一种；
15、所述传感光纤为石英玻璃光纤、硅光纤、塑料光纤中的一种。
16、本专利技术的目的之二，是提供一种基于别构转录因子的荧光传感器在铅离子检测中的应用。
17、进一步地，所述铅离子检测的主要步骤包括：
18、(1)pbrr-qd配合物的制备：
19、将edc、nhs和qd-cooh分别加入bbs缓冲液中，室温暗孵育；将激活的量子点与pbrr混合，在室温黑暗环境中孵育；去除游离pbrr，以ddh2o洗涤，得到的pbrr-qd复合物；
20、(2)光纤表面共价修饰：
21、去除光纤涂层，酒精擦拭；光纤探头部分浸入30％-50％ hf溶液中，用食人鱼溶液处理光纤探针表面，取出、超声，氮气吹干，形成羟基；将光纤探针探头部分置于aptes、异丙醇和氨水的混合物中，搅拌，干燥；将干燥后的光纤探针探头部分置于戊二醛溶液中处理，磁力搅拌，用tris-hcl洗涤，得到引入醛基的光纤探头；
22、(3)dna修饰：
23、将光纤探针在dsdna-nh2中孵育过夜；用bsa溶液阻断剩余醛基位点；得到dna修饰光纤探针与pbrr-qd复合物,ddh2o洗涤；观察光纤探头表面。
24、进一步地，所述荧光传感器pbrr能够与所述靶标dna序列结合或分离，当无靶标存在时，所述pbrr通过dna识别连接到光纤表面；
25、所述紫外光激活qd荧光，所述光纤对荧光信号进行收集并分析，此时荧光强度最大；
26、所述靶标加入后，所述pbrr与靶标结合并改变构象，导致所述pbrr-qd复合物与纤维探针解离，荧光强度降低；
27、通过荧光强度变化检测溶液中铅离子浓度。
28、进一步地，所述光纤探头通过跳线和旋转接头连接到光谱检测设备；
29、检测时，将光纤探针插入装有样品的样品管中，取出进行所述荧光信号采集；
30、记录荧光光谱变化，检测溶液中铅离子浓度。
31、进一步地，所述edc、nhs和qd-cooh分别加入bbs缓冲液中的终浓度为0.8mg/ml～1.6mg/ml、1.4mg/ml～2.2mg/ml和1.2μm～2.0μm；
32、所述去除游离pbrr为30kda超滤管。
33、进一步地，所述hf溶液浓度为20％～40％；
34、所述食人鱼溶液为98％ h2so4:30％ h2o2体积比＝3:1；
35、所述aptes浓度为2％；
36、所述2％ aptes、异丙醇和氨水体积比＝5:5:1；
37、所述光纤探针在dsdna-nh2中孵育过夜温度为37℃。
38、进一步地，在所述荧光光源的激发下，采集信号输出，信号值为δs(s1-s2)。
39、与现有技术相比，本专利技术提出一种基于别构转录因子的荧光传感器及其在铅离子检测中的应用。
40、本专利技术以atf-qd复合物作为识别元件，以光纤作为载体提出用于pb2+和pb2+检测的传感器，实现一步法荧光生物现场传感的开发，大大缩短检测时间；所述传感器具有较高的选择性灵敏度和重复性，极大地降低成本；所述基于别构转录因子的荧光光纤传感检测方法首次实现基于atf的光纤传感器的构建，作为检测通用平台，能够根据不同的atf类别和特性实现对其他物质的检测，为光纤传感实现一步法现场快速检测提供参考，该传感器及对应检测方法具备以下有益效果：
41、1、本专利技术所提出的荧光传感器以atf作为识别元件，由于atf本身具有高灵敏和特异性快速识别目标物，从dna上解离的特性，实现了一步法快速检测；该传感器不需要长时间复杂的反应体系及预处理过程，能够在5min内实现定量检测。
42、2、本专利技术采用光纤为载体，将pbrr-qd共价修饰于光纤表面，通过光纤进行信号收集和传输，由光谱仪将信号数据输出至电脑，由于光纤具有高灵敏度、抗干扰性强和快速传输的特性，且光谱仪体积小易于携带，避免了复杂昂贵的仪器设备，可以在资源匮乏的复杂环境中实现现场定量。
43、3、本专利技术提出的传感器具有重复利用性，经过处理后可重复使用，用0.5％sds浸泡5min，再次经过制备，可实现至少5次重复使用且不影响其性能，大大降低成本。
44、4、本专利技术所述检测方法经过前期光纤探针制备后，可批量生产，每根光纤探头均相当于一个传感器，在实际应用时，只需将1ml样品加入至1.5ml ep管中，将传感器探针浸入待测液中即可完成检测。
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1.一种基于别构转录因子的荧光传感器，其特征在于，所述荧光传感器包括识别元件、靶标、传输元件、光源和光谱检测设备；
2.根据权利要求1所述的基于别构转录因子的荧光传感器，其特征在于，所述PbrR通过DNA识别连接到光纤表面；
3.根据权利要求1所述的基于别构转录因子的荧光传感器，其特征在于，所述荧光光源包括紫外光、高压汞灯、氙灯、金属卤素灯、LED光、激光中的一种；
4.基于别构转录因子的荧光传感器在铅离子检测中的应用，其特征在于，所述荧光传感器为权利要求1-3中任意一项所述基于别构转录因子的荧光传感器。
5.根据权利要求4所述基于别构转录因子的荧光传感器在铅离子检测中的应用，其特征在于，所述铅离子检测的方法包括：
6.根据权利要求5所述基于别构转录因子的荧光传感器在铅离子检测中的应用，其特征在于，所述荧光传感器PbrR能够与所述靶标DNA序列结合或分离，当无靶标存在时，所述PbrR通过DNA识别连接到光纤表面；
7.根据权利要求5所述基于别构转录因子的荧光传感器在铅离子检测中的应用，其特征在于，所述光纤探头
8.根据权利要求5所述基于别构转录因子的荧光传感器在铅离子检测中的应用，其特征在于，所述EDC、NHS和QD-COOH分别加入BBS缓冲液中的终浓度为0.8mg/ml～1.6mg/ml、1.4mg/ml～2.2mg/ml和1.2μM～2.0μM；
9.根据权利要求5所述基于别构转录因子的荧光传感器在铅离子检测中的应用，其特征在于，所述HF溶液浓度为20％～40％；
10.根据权利要求5所述基于别构转录因子的荧光传感器在铅离子检测中的应用，其特征在于，在所述荧光光源的激发下，采集信号输出，信号值为ΔS(S1-S2)。
...【技术特征摘要】
1.一种基于别构转录因子的荧光传感器，其特征在于，所述荧光传感器包括识别元件、靶标、传输元件、光源和光谱检测设备；
2.根据权利要求1所述的基于别构转录因子的荧光传感器，其特征在于，所述pbrr通过dna识别连接到光纤表面；
3.根据权利要求1所述的基于别构转录因子的荧光传感器，其特征在于，所述荧光光源包括紫外光、高压汞灯、氙灯、金属卤素灯、led光、激光中的一种；
4.基于别构转录因子的荧光传感器在铅离子检测中的应用，其特征在于，所述荧光传感器为权利要求1-3中任意一项所述基于别构转录因子的荧光传感器。
5.根据权利要求4所述基于别构转录因子的荧光传感器在铅离子检测中的应用，其特征在于，所述铅离子检测的方法包括：
6.根据权利要求5所述基于别构转录因子的荧光传感器在铅离子检测中的应用，其特征在于，所述荧光传感器pbrr能够与...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵辰，谌志强，纪羽煊，王景峰，邱志刚，王尚，薛斌，李辰宇，张曦，杨晓波，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院，
类型：发明
国别省市：
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