一种检测肠毒素的拉曼传感分析方法转让专利
申请号 : CN202110196434.3
文献号 : CN112858255B
文献日 : 2022-02-08
发明人 : 赵媛 , 施丽霞
申请人 : 江南大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种检测肠毒素的拉曼传感分析方法,其特征在于,所述分析方法包括如下步骤:将介孔二氧化硅包覆的CsPbBr3纳米粒子CsPbBr3@MSNs进行表面肠毒素抗体SEC‑1的修饰得到CsPbBr3@MSNs/SEC‑1溶液;将Au‑Ag Janus NPs进行表面肠毒素抗原SEC‑2的修饰得到Au‑Ag Janus NPs/SEC‑2溶液;将Au‑Ag Janus NPs/SEC‑2溶液与SEC的溶液混合反应,之后加入CsPbBr3@MSNs/SEC‑1溶液,反应结束后测定反应溶液的拉曼光谱;
Au‑Ag Janus NPs的制备方法为:向Au NPs中加入2‑巯基苯并咪唑‑5‑羧酸( MBIA) 反应,待反应结束后冷却至室温,接着加入对苯二酚和AgNO3溶液,得到的混合溶液在室温下静置3‑5h,之后固液分离取固相并将固相分散在水中得到Au‑Ag Janus NPs溶液。
2.根据权利要求1所述的分析方法,其特征在于,所述分析方法为定量检测,所述分析还包括标准曲线,根据标准曲线进行定量分析的步骤,其中标准曲线的制备如下:将Au‑Ag Janus NPs/SEC‑2溶液与SEC标准溶液混合,室温下孵育1.8‑2.4h,之后加入CsPbBr3@MSNs/SEC‑1溶液,室温下孵育1.6‑2.0h;反应结束后通过拉曼光谱仪测试溶液的拉曼光谱,得到一条以SEC浓度对数为横坐标,以拉曼信标MBIA的信号强度I‑I0为纵坐标的标准曲线,其中I表示加入不同浓度SEC抗原之后溶液的拉曼强度,I0表示Au‑Ag Janus原本的拉曼强度。
3.根据权利要求1所述的分析方法,其特征在于,所述CsPbBr3@MSNs/SEC‑1溶液的制备方法如下:
①CsPbBr3@MSNs的制备:
将CsBr、PbBr2与介孔二氧化硅MSNs混合并加入DMSO,并置于145‑155℃的真空烘箱反应,待溶剂烘干后研磨即得CsPbBr3@MSNs粉末;
②表面肠毒素抗体SEC‑1的修饰:
将CsPbBr3@MSNs表面修饰氨基后加入戊二醛和NaBH4溶液,反应之后去除未完全吸附的戊二醛,用PBS缓冲溶液复溶,加入SEC‑1溶液,室温下孵育2‑3h,离心并用BSA溶液封闭反应位点,室温下保存2‑3h,封闭未结合抗体的结合位点,反应结束后固液分离取沉淀物并用水清洗至少三次,接着将沉淀物重新分散在PBS缓冲溶液中,即得CsPbBr3@MSNs/SEC‑1溶液。
4.根据权利要求1所述的分析方法,其特征在于,所述Au‑Ag Janus NPs/SEC‑2溶液制备方法如下:
向肠毒素抗原SEC‑2溶液中加入Au‑Ag Janus NPs溶液,室温下搅拌5‑6h;离心用BSA溶液重悬产物,室温下保存2‑3h,封闭未结合抗体的结合位点,反应结束后固液分离取沉淀物,用水清洗至少三次,最后将沉淀物重新分散在PBS缓冲溶液中,即得Au‑Ag Janus NPs/SEC‑2溶液。
5.根据权利要求3所述的分析方法,其特征在于,步骤①中所述CsBr、PbBr2、介孔二氧化硅MSNs的质量比为1.0‑1.2:1.7‑2.0:9‑12。
6.根据权利要求3所述的分析方法,其特征在于,步骤②中戊二醛浓度为20%‑25%,NaBH4溶液浓度为24‑26mM,BSA溶液浓度为8‑10mg/mL,SEC‑1溶液的浓度为10‑14μM。
7.根据权利要求3所述的分析方法,其特征在于,步骤②中氨基化的CsPbBr3@MSNs溶液、戊二醛、NaBH4溶液、SEC‑1溶液与BSA溶液体积比为1‑2:1‑2:2‑4:5‑6:8‑10。
8.根据权利要求4所述的分析方法,其特征在于,步骤②中SEC‑2溶液浓度为10‑14μM。
9.根据权利要求4所述的分析方法,其特征在于,步骤②中所述SEC‑2溶液与Au‑Ag Janus NPs溶液的摩尔比为1:100‑1:110。
10.根据权利要求4所述的分析方法,其特征在于,步骤①中Au NPs与2‑巯基苯并咪唑‑
5‑羧酸MBIA反应条件为:60‑70℃的水浴中孵育2‑3h。
说明书 :
一种检测肠毒素的拉曼传感分析方法
技术领域
背景技术
出。作为乳制品和环境中最常见的金黄色葡萄球菌肠毒素,SEs的灵敏、准确检测对食品安
全具有重要意义。目前检测肠毒素的方法主要有:酶联免疫分析法、质谱分析、PCR法、电化
学免疫分析法等,但是存在检出限高、操作繁琐、试剂设备昂贵、耗时、灵敏度低等缺点。食
品安全对复杂基质中SEs的准确、抗干扰检测提出了迫切的要求。
材料具有更强的SERS增强作用,这是由于贵金属和相邻半导体之间的电荷转移及电磁波衰
减的抑制。因此,开发基于等离子体‑半导体纳米复合材料的拉曼传感器可以实现奶制品中
SEC的灵敏检测。
发明内容
MSNs/SEC‑1溶液;将Au‑Ag Janus NPs进行表面肠毒素抗原SEC‑2的修饰得到Au‑Ag Janus
NPs/SEC‑2溶液;将Au‑Ag Janus NPs/SEC‑2溶液与SEC的溶液混合反应,之后加入CsPbBr3@
MSNs/SEC‑1溶液,反应结束后测定反应溶液的拉曼光谱。
标准溶液混合,室温下孵育1.8‑2.4h,之后加入CsPbBr3@MSNs/SEC‑1溶液,室温下孵育1.6‑
2.0h;反应结束后通过拉曼光谱仪测试溶液的拉曼光谱,得到一条以SEC浓度对数为横坐
标,以拉曼信标MBIA的信号强度(I‑I0)为纵坐标的标准曲线,其中I表示加入不同浓度SEC
抗原之后溶液的拉曼强度,I0表示Au‑Ag Janus原本的拉曼强度。
反应位点,室温下保存2‑3h,封闭未结合抗体的结合位点,反应结束后固液分离取沉淀物并
用水清洗至少三次,接着将沉淀物重新分散在PBS缓冲溶液中,即得CsPbBr3@MSNs/SEC‑1溶
液。
并将固相分散在水中得到Au‑Ag Janus NPs溶液;
沉淀物,用水清洗至少三次,最后将沉淀物重新分散在PBS缓冲溶液中,即得Au‑Ag Janus
NPs/SEC‑2溶液。
可以减弱环境对拉曼信标的影响,大大提高了检测的灵敏度;CsPbBr3@MSNs作为半导体纳
米材料可以大大增强SERS信号,SEC的检测结果可以通过拉曼光谱反映,实现灵敏检测。
附图说明
具体实施方式
室温,用超纯水离心洗涤,即得Au NPs;
温,并在剧烈搅拌下匀速加入50μL,8mM的对苯二酚(HQ)和终浓度为50μM的AgNO3溶液。得到
的混合溶液在室温下静置3h,以使AgNO3完全还原。反应结束后离心收集产物,并均匀分散
在超纯水中,得到Au‑Ag Janus NPs。
通过研钵研磨反应瓶中的粉末,即得绿色发射的CsPbBr3@MSNs粉末;
用PBS缓冲溶液复溶,加入50μL,10μM SEC‑1溶液,室温下孵育2h,离心并用BSA溶液封闭反
应位点,室温下保存2h,封闭未结合抗体的结合位点。反应结束后离心收集沉淀物,用超纯
水清洗三次,最后将沉淀物重新均匀分散在PBS缓冲溶液中。反应结束后即得浓度为0.8mg/
mL的CsPbBr3@MSNs/SEC‑1溶液;
合抗体的结合位点。反应结束后离心收集沉淀物,用超纯水离心清洗三次,最后将沉淀物重
新均匀分散在PBS缓冲溶液中,即得浓度为2nM的Au‑Ag Janus NPs/SEC‑2溶液。
100μLPBS缓冲液中混合,室温下孵育1.8h;之后加入12μL CsPbBr3@MSNs/SEC‑1溶液,室温
下孵育1.6h;反应结束后通过拉曼光谱仪测试每组溶液的拉曼光谱,得到一条以SEC浓度对
数为横坐标,以拉曼信标MBIA的信号强(I‑I0)为纵坐标的标准曲线。
至室温,用超纯水离心洗涤,即得Au NPs;
室温,并在剧烈搅拌下匀速加入60μL,10mM的对苯二酚(HQ)和终浓度为52.5μM的AgNO3溶
液。得到的混合溶液在室温下静置4h,以使AgNO3完全还原。反应结束后离心收集产物,并均
匀分散在超纯水中,得到Au‑Ag Janus NPs,其形貌如图1所示。所制备的纳米粒子粒径均
一,均由35nm左右的Au和40nm左右的Ag组成。
通过研钵研磨反应瓶中的粉末,即得绿色发射的CsPbBr3@MSNs粉末(图2);
用PBS缓冲溶液复溶,加入55μL,12μM SEC‑1溶液,室温下孵育2.5h,离心并用BSA溶液封闭
反应位点,室温下保存2.5h,封闭未结合抗体的结合位点。反应结束后离心收集沉淀物,用
超纯水清洗三次,最后将沉淀物重新均匀分散在PBS缓冲溶液中。反应结束后即得浓度为
0.9mg/mL的CsPbBr3@MSNs/SEC‑1溶液;
未结合抗体的结合位点。反应结束后离心收集沉淀物,用超纯水离心清洗三次,最后将沉淀
物重新均匀分散在PBS缓冲溶液中,即得浓度为4nM的Au‑Ag Janus NPs/SEC‑2溶液。
125μLPBS缓冲液中混合,室温下孵育2.1h;之后加入15μL CsPbBr3@MSNs/SEC‑1溶液,室温
下孵育1.8h;反应结束后通过拉曼光谱仪测试每组溶液的拉曼光谱,得到一条以SEC浓度对
数为横坐标,以拉曼信标MBIA的信号强(I‑I0)为纵坐标的标准曲线(图3)。根据标准曲线可
知SEC的检测范围在1pg/mL‑100ng/mL之间,该拉曼传感器可以实现SEC的灵敏检测。
室温,用超纯水离心洗涤,即得Au NPs;
室温,并在剧烈搅拌下匀速加入70μL,12mM的对苯二酚(HQ)和终浓度为55μM的AgNO3溶液。
得到的混合溶液在室温下静置5h,以使AgNO3完全还原。反应结束后离心收集产物,并均匀
分散在超纯水中,得到Au‑Ag Janus NPs。
通过研钵研磨反应瓶中的粉末,即得绿色发射的CsPbBr3@MSNs粉末;
用PBS缓冲溶液复溶,加入60μL,14μM SEC‑1溶液,室温下孵育3h,离心并用BSA溶液封闭反
应位点,室温下保存3h,封闭未结合抗体的结合位点。反应结束后离心收集沉淀物,用超纯
水清洗三次,最后将沉淀物重新均匀分散在PBS缓冲溶液中。反应结束后即得浓度为1mg/mL
的CsPbBr3@MSNs/SEC‑1溶液;
合抗体的结合位点。反应结束后离心收集沉淀物,用超纯水离心清洗三次,最后将沉淀物重
新均匀分散在PBS缓冲溶液中,即得浓度为6nM的Au‑Ag Janus NPs/SEC‑2溶液。
150μLPBS缓冲液中混合,室温下孵育2.4h;之后加入18μL CsPbBr3@MSNs/SEC‑1溶液,室温
下孵育2.0h;反应结束后通过拉曼光谱仪测试每组溶液的拉曼光谱,得到一条以SEC浓度对
数为横坐标,以拉曼信标MBIA的信号强(I‑I0)为纵坐标的标准曲线。