基于蛋白石光子晶体微球毛细管器件的制备及其在赭曲霉毒素A检测中的应用

发布时间：2020-10-09 09:32

　　赭曲霉毒素A是一种分布较广的真菌毒素,主要污染谷物、动物饲料和动物性食品,具有较强的毒性和致癌、致畸、致突变的作用。目前关于赭曲霉毒素A的检测方法有很多,但大都存在检测成本高、仪器不便携、不适用于即时检测、样品前处理复杂等问题。虽然,纸层析检测的成本相比较于仪器分析检测的成本要低,但存在着试剂用量大、饱和层析时间长、分子探针固定量比较少、多重检测时分子量有限等不足。因此,开发一种既具有纸层析检测时的优势外还可以弥补其不足的替代物就显得尤为重要。本文通过实验室制备的微流控平台,采用自组装方法制备得出不同粒径的蛋白石光子晶体微球。自主设计了 4种不同形状的玻璃毛细管分别与蛋白石光子晶体微球相结合的微器件,利用毛细作用,形成自动进样与检测的一体化设计。首先对于微球的制备采用实验室原先探索出的改进的Stober方法,利用油相与水相流速的不同可以制备出不同粒径的微球,最终得到当油相流速为10 mL/h水相流速为35 mL/h时放入内径为0.5 mm的玻璃毛细管中最为合适。其次将微球与4种不同形状的玻璃毛细管相结合形成4种不同的微器件,利用金相显微镜对其表征,就进样时间、进样量等对其进行了分析,筛选出两种微器件进行后续的实验。最后本文还对蛋白石光子晶体微球毛细管器件制备过程中最适的条件进行探索以及影响微球荧光信号的干扰因素进行分析。本文建立了基于蛋白石光子晶体微球的毛细管器件的制备与结合核酸适配体荧光检测技术进行赭曲霉毒素A的定性、定量检测的方法。将制备得到的光子晶体微球进行表面化学修饰连接相应的功能性基团,并与已连接Cy3荧光基团的核酸适配体进行偶联,利用赭曲霉毒素A与核酸适配体相对应的互补链一起竞争适配体反应所引起的荧光信号变化进行检测,并对竞争反应过程中几个关键条件进行优化。实验得出:适配体最适浓度为600nmol/L,互补链最适浓度为15 μmol/L,反应最适温度为45℃C,反应时间为1.5 h。分别得出了蛋白石光子晶体微球毛细管器件1的标准曲线方程为 y=-7.775471gX+70.59418,R2=0.99517,最低检测限为 0.4 ng/mL,其线性检测范围:1 ng/mL-100 ng/mL。蛋白石光子晶体微球毛细管器件2的标准曲线为y=-7.022061gX+71.77908,R2=0.99256,最低检测限为 0.1 ng/mL,其线性检测范围:1 ng/mL-100 ng/mL。并检测了两种器件的特异性,结果表明本器件具有特异性,与赭曲霉毒素B、黄曲霉毒素A1、伏马毒素B1、玉米赤霉烯酮毒素无明显交叉反应。之后,我们又与传统的ELISA作了对比分析,分别检测了大米、小麦、玉米这三种谷物中OTA的加标回收率,蛋白石光子晶体微球细细管器件1的总体回收率为59.99±8.64%～78.74±8.64%,蛋白石光子晶体微球毛细管器件2的总体回收率为84.95±10.31%～108.11±7.00%,从回收率可以看出器件2相较于器件1而言更具有优势。
【学位单位】：南京师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TS207.4
【部分图文】：

维度,光子晶体

图１．２不同维度的光子晶体１６４）逡逑

反应流,法制,缩合物

Ｓｉ（ＯＲ）４邋＋邋４Ｈ２０邋Ｓｉ（ＯＨ＼邋－ｆ邋＼ＲＯＨ逡逑ｎＳｉ（ＯＨ＼邋－＞邋ｎＳｉ０２邋＋邋２ｎＨ２0逡逑传统Ｓｔ６ｂｅｒ法制备流程如图１．３所示一般先将氨水、水和乙醇放置于磁力搅逡逑拌器上进性混匀，混匀后继续搅拌，反应２ｈ后，离心并清洗混合液，从而得到逡逑ＳｉＣｈ微球反应的具体过程为：ＴＥＯＳ首先水解生成Ｓｉ（ＯＨ）４单体，然后缩合逡逑成可溶性缩合物。在布朗运动的作用下，可溶性缩合物之间会相互团聚，进一步逡逑缩合为不稳定的微晶核。与此同时，可溶性的缩合物还可在大颗粒的表面进行生逡逑长，而体积较大的微晶核可以进一步团聚形成更大颗粒。逡逑Ａ逡逑碱，液逦口口口逡逑醇溶液邋／逦＼邋ＴＥＯＳ、醇溶液邋／邋＼逦石兹力彟逦／邋＼逡逑图１．３（ａ）传统Ｓｔ６ｂｅｒ法制备反应流程图逡逑Ｆｉｇ．邋１．３（ａ）邋Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ邋Ｓｔ６ｂｅｒ邋ｍｅｔｈｏｄ邋ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ邋ｒｅａｃｔｉｏｎ邋ｆｌｏｗ邋ｃｈａｒｔ逡逑１０逡逑

示意图,颗粒团聚,示意图,缩合物

【参考文献】