关键词：磁诱导光子晶体;;黄曲霉毒素;;适配体;;快速检测
摘 要：农产品及其加工食品在储存、生产及销售的过程中易被污染,而产生强毒性和强致癌性的黄曲霉毒素(AspergillusFlavus,AFs),严重危害人体健康,引起肝中毒、癌症甚至死亡。黄曲霉毒素B1(AFB1)是其中含量最高和毒性最强的一种生物毒素。因此构建食品中AFB1的简便、快速而灵敏的检测方法刻不容缓。目的研究一种以磁性材料作为构筑单元的新型的瞬时组装光子晶体的方法-磁诱导光子晶体(Magnetic Responsive Photonic Crystals,MRPCs)编码技术;将磁分离技术与适配体技术相结合,来实现食品中AFBi的快速检测。方法1.对MRPCs的粒径的控制、合成条件及其基本性质做了一系列研究,并将其表面功能化修饰。控制加入水量或四乙氧基硅烷(Tetraethoxysilane,TEOS)的量,调整用于构筑MRPCs结构的磁性纳米粒子的粒径;分别优化了合成过程中加入的NaOH及表面活性剂的量;通过控制粒径或外磁场强度,调节MRPCs编码的衍射色;在MRPCs表面分别修饰氨基、羧基和巯基,并定性和定量表征。2.用羧基修饰的磁球作为载体,偶联氨基修饰的AFBi的核酸适配体,之后与荧光修饰的互补链进行杂交,制成磁性-适配体荧光检测探针,再与目标物AFB1竞争反应30 min后,替换荧光修饰的互补链,被替换下的互补链的荧光强度与加入的AFB1的浓度呈一定相关关系。结果1.控制H20和TEOS的量,使用于构筑MRPCs结构的磁性纳米粒子的粒径在110nm至230nm范围内可调;选定NaOH和表面活性的量分别为60mmol和3 g,以获得最佳性质的MRPCs。减小外磁场强度(External Magnetic Field,EMF)从2500Gs到0Gs,MRPCs衍射色红移,颜色变化覆盖全光谱范围,四种粒径大小的MRPCs在同一磁场下分别响应出红、黄、蓝和绿四种结构色,实现了 EMF下的光子编码。实验结果显示,MRPCs上分别成功修饰上了氨基、羧基和巯基基团。2.基于磁珠-适配体的检测方法在AFB1浓度5-100 ng/mL范围内,荧光强度与AFB1浓度呈线性相关,线性相关方程为y=1.544x+65.741(R2=0.9931),LOD为2.59ng/mL,在婴幼儿营养米粉中加标回收率在95.02%～102.70%之间。与其他生物毒素作用相比,具有较好的特异性,与酶联免疫法检测结果相比,差异无统计学意义(P>0.05),具有较好的准确性。结论新型MRPCs编码微球具有组装快速可逆、可读、实验室易得且价格低廉等优点,在表面修饰功能基团后,扩大了其在检测、分离和临床诊断等方面的应用范围。将磁性纳米微球与适配体技术结合,应用于AFB1的检测中,构建了一种快速、操作简便、低耗和高选择性的检测方法,初步实现了食品中AFB1的检测,为食品安全分析提供了新的技术支撑。
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