论文部分内容阅读
赭曲霉毒素A（OTA）是由曲霉属和青霉属等真菌产生的一种次级代谢产物,广泛存在于各类食品及饲料中。研究表明,OTA不仅具有强烈的肝脏和肾脏毒性,还具有致癌、致畸、致突变和免疫抑制作用,严重危害着人类和动物的生命安全和身体健康。目前,我国OTA检测主要以高效液相色谱法和高效液相色谱串联质谱法为主。虽然这两种方法具有良好的灵敏性和选择性,但是这两种检测方法的操作流程较复杂,且需要昂贵的仪器和专业的技术人员,在一定程度上限制了它们在日常检测中的应用。因此,开发灵敏、快速、便捷的新型检测技术用于OTA现场检测分析对于保障食品安全和人类健康具有十分重要的重要意义。本文利用核酸适配体作为识别分子,结合酶催化信号放大策略,构建了新型适配体传感器用于OTA的可视化检测分析。具体的研究内容如下:（1）基于纳米酶级联催化信号放大策略的适配体传感器用于OTA的可视化检测在本工作中开发了一种基于纳米酶级联催化信号放大策略的适配体传感器用于OTA的可视化检测。为了实现对OTA的检测,设计了一个由磁珠（MBs）、OTA适配体、与适配体部分互补的寡核苷酸（cDNA）以及碱性磷酸酶（ALP）组成的复合探针MBs-DNA-ALP。OTA与其适配体的特异性结合导致适配体发生显著的构象变化,进而促使ALP标记的cDNA（cDNA-ALP）远离磁珠界面。磁分离后,cDNA-ALP催化抗坏血酸-2-磷酸（AAP）去磷酸化,生成的抗坏血酸（AA）将纳米酶二氧化锰纳米薄片还原成Mn2+,从而破坏了二氧化锰纳米薄片的类氧化酶催化活性。由于3,3’,5,5’-四甲基联苯胺无法被Mn2+氧化生成蓝色氧化产物,从而导致检测体系在652 nm处的吸光度成比例地降低。随着OTA浓度的增加,反应溶液的颜色从蓝色逐渐变为无色。由纳米酶和ALP构成的级联催化反应作为一种高效的信号放大策略可实现OTA的超灵敏可视化检测,其检测限低至0.069 nM（0.028μg/kg）。同时,该比色传感器在2%葡萄汁中用于OTA检测时,仍具有较好的检测结果。该分析方法有望用于食品安全质量控制中其它真菌毒素的检测分析。（2）基于酶促金属化信号放大策略的多色适配体传感器用于OTA的可视化检测本章构建了一种基于金纳米棒（AuNRs）酶促金属化信号放大策略的适配体传感器用于OTA的多色检测,以提高可视化检测的分辨率和准确性。AuNRs是一种典型的等离子体贵金属纳米材料,具有横向和纵向两个局部表面等离子体共振（LSPR）峰,其中后者对AuNRs的大小、形状及组成高度敏感。当AuNRs的形貌发生改变时,其纵向LSPR峰会发生相应的移动,继而产生丰富多彩的颜色变化。在本章的工作中,仍采用MBs-DNA-ALP对OTA进行检测。OTA加入后,磁分离得到的cDNA-ALP催化AAP去磷酸化反应,生成的AA将银离子（Ag+）还原为银单质（Ag0）,并沉积在AuNRs表面上形成Au/Ag核壳结构的纳米棒。此时,AuNRs的纵向LSPR峰发生明显的蓝移,使得溶液产生彩虹般的颜色变化。在最优条件下,该方法的检测限为9.0 nM（3.63μg/kg）,并具有良好的特异性。同时,该比色传感器在2%葡萄汁中检测OTA仍具有较好的线性。这种高分辨率的多色比色方法不仅为新型比色适配体传感器的构建提供了新思路,而且还有望用于食品中真菌毒素的现场视觉半定量分析。