用于生物毒素检测的非G4和G4类适配体微电极传感器构建

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近年来,由生物毒素引发的食物中毒事件频频发生,越来越多的痕量检测手段被开发用于食物中生物毒素的快速检测。生物传感器以生物识别元件与转导元件相结合的方式将化学变化等转为了可量化的信号,常以具备易合成、易修饰等特点的“化学抗体”——核酸适配体作为高效的识别元件。微电极生物传感器则结合了电化学检测的高灵敏度及生物识别的高特异性,实现了整个检测装置的小型化。本文分别以食物中常见的生物毒素冈田酸(OA)及赭曲霉毒素A(OTA)为检测对象,基于一次性丝网印刷碳电极(SPCE)构建了适配体微电极传感器。同时,本文将虚拟的分子对接技术与化学实验相结合,分别揭示了不同核酸适配体结合小分子靶标的机制。具体研究成果如下:1.利用适配体OA34构建了固定式传感器OA-Aptasensor,基于OA34结合OA前后空间构象变化所引起的信号差异进行定量检测。通过滴涂壳聚糖和氯金酸沉积纳米金对SPCE表面进行双重修饰放大信号,同时使巯基标记的OA34以形成Au-S键的自组装方式固定于电极表面。最佳工作条件下的检测范围为0.01~100 ng m L-1,检测限为6.7 pg m L-1。2.利用适配体OTA1.12.2构建了免固定免标记式传感器OTA-Aptasensor,基于OTA1.12.2结合OTA后变为特殊的反平行G-四链体结构,进而导致MB扩散电流的差异进行定量检测。最佳条件下的检测范围为0.01~10μM,检测限为10 n M。本文针对性设计的两种传感器均可用于检测实际样品,并在加标回收实验中分别获取了92.30%~115.98%以及92.15%~105.21%的回收率,在实际样品的现场检测中表现出巨大的潜力。
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