基于核酸放大和納米金的卡那霉素光學生物傳感方法研究.pdf

1、動物源性農(nóng)產(chǎn)品、環(huán)境土壤以及水體中卡那霉素(Kana)殘留會對人類健康以及生態(tài)環(huán)境帶來嚴重影響，故應(yīng)對農(nóng)產(chǎn)品和環(huán)境樣本中卡那霉素殘留量進行嚴格監(jiān)測。然而，傳統(tǒng)檢測方法費時、復雜且對儀器或人員要求較高，限制其推廣應(yīng)用。光學生物傳感器具有簡單便捷、響應(yīng)快、檢測限低、準確度好、靈敏度高以及成本低等優(yōu)勢在分析檢測領(lǐng)域飛速發(fā)展;金納米材料具有獨特的光學特性，使其廣泛地應(yīng)用于光學傳感檢測中;無酶輔助的雜交鏈式反應(yīng)(HCR)可實現(xiàn)常溫下信號放大，以此

2、達到對目標物痕量檢測的目的。本文建立了金納米材料為信號轉(zhuǎn)換元件和HCR技術(shù)為信號放大手段的比色方法，實現(xiàn)對卡那霉素的檢測。
　　本文的研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　(1)建立了基于金納米球(AuNPs)和HCR輔助的光學生物傳感方法，實現(xiàn)對牛奶中Kana的檢測。首先根據(jù)Kana設(shè)計了含有其適配體HCR發(fā)夾探針，并通過凝膠電泳技術(shù)對所設(shè)計的發(fā)夾探針進行了表征。隨后，分析了該檢測方法的可行性，并對其關(guān)鍵參數(shù)進行了優(yōu)化:AuNPs的較

3、優(yōu)濃度為6.5nM，AuNPs與HCR產(chǎn)物最佳結(jié)合時間為30 min，以及最佳測定時間為加鹽后40 min。本研究建立的光學生物傳感方法在2.14到40μM的濃度范圍內(nèi)對Kana檢測具有良好的線性關(guān)系，檢測限為0.68μM，并且具有較高的選擇性。Kana可以通過吸光度變化和顏色變化來定量或定性地檢測。此外，成功應(yīng)用于牛奶樣品中Kana的檢測。該研究工作表明通過改變相應(yīng)的適配體序列和發(fā)夾DNA探針，建立的基于AuNPs和HCR輔助的光學生

4、物傳感方法可以拓展到檢測農(nóng)產(chǎn)品中其他小分子物質(zhì)的殘留，對保障農(nóng)產(chǎn)品安全和人體健康具有實際意義。
　　(2)在AuNPs研究的基礎(chǔ)上提出了引入具有可調(diào)光學特性的金納米棒(AuNRs)建立相應(yīng)的光學生物傳感方法用于Kana檢測的設(shè)想，以隨機選取的序列DNAR為目標物進行基于HCR放大策略的金納米棒比色法的初步研究并首次建立了相應(yīng)的光學生物傳感方法。首先利用種子生長法優(yōu)化制備了長徑比為2.77±0.30的AuNRs。然后通過凝膠電泳技術(shù)

5、對設(shè)計的序列進行了表征，同時分析了該檢測方法的可行性，并對其關(guān)鍵參數(shù)進行了優(yōu)化:HCR發(fā)夾探針較優(yōu)的濃度為250nM，最佳測定時間為加鹽反應(yīng)后4mm。本研究建立的光學生物傳感方法可對4.62到60 nM的濃度范圍內(nèi)的DNAR實現(xiàn)線性檢測，檢測限為1.47nM;且具有較高的選擇性，能區(qū)別單堿基錯配的核酸序列。由此證明了AuNRs可用于建立基于HCR放大策略的光學生物傳感方法。通過將適配體發(fā)夾探針引入，本研究可對包括Kana在內(nèi)的抗生素、真