基于纳米抗体的非标记型和标记型两种免疫传感策略应用于黄曲霉毒素B1的检测研究

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黄曲霉毒素B1(Aflatoxin B1,AFB1)是由真菌产生的毒性次级代谢产物,具有较强的“三致作用”和广泛的污染性,因此开发快速、灵敏、准确的AFB1检测方法是十分必要的。电化学免疫传感器集成了免疫分析技术和电化学传感各自的特点,兼具快速、灵敏、特异和易于便携化等优点,是食品污染物监控的重要手段。本研究构建了标记型和非标记型两种电化学免疫传感器,并将其应用于AFB1的检测,均表现出良好的传感检测性能。研究主要包括以下两部分:(1)基于高敏感传感界面的非标记型AFB1电化学免疫传感器研究采用黑磷烯(BP)和羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs-COOH)制备的功能化纳米复合材料(MWCNTs-COOH@BP)修饰玻碳电极,以AFB1纳米抗体为识别元件构建界面敏感的非标记型免疫传感器。其中MWCNTs-COOH与BP通过P-C键结合而稳定BP,复合材料能够显著提高检测探针的电催化响应。同时,由于纳米抗体体积较小,对传感界面的敏感性影响小于传统单克隆抗体。基于上述原因,本研究构建的免疫传感界面对待测AFB1有较高的敏感性和良好的检测性能。在最优条件下,所构建的非标记型免疫传感器对AFB1的检出限为0.27 p M,检测的线性范围为1.0p M-5.0 n M。该传感器还表现出良好的稳定性、特异性和重复性,对实际样品的加标回收率为90.38%-99.64%,表明该传感器能够满足实际样品的检测需求。(2)基于新型免疫探针的标记型AFB1电化学免疫传感器研究本研究以辣根过氧化物酶(Horseradish peroxidase,HRP)、有机配体(3-甲基-1,2,4-三氮唑,Hmtz)和金属盐(硝酸锌,Zn(NO3)2)为原料,合成仿生矿化MOFs(HRP@MAF-7)。HRP较低的表面电势能加速有机配体和金属离子自组装形成MOFs,由此导致HRP被MOFs封装,MOFs骨架能够保护HRP结构稳定。MOFs内部封装的HRP可以催化其底物产生可检测的信号,外部的纳米抗体可作为免疫探针用于特异识别目标检测物,从而构建痕量检测AFB1的标记型电化学免疫传感器。该电化学免疫传感器具有较高的灵敏度,最低检出限(LOD)为20 fg/m L,线性范围为50 fg/m L-10 ng/m L,同时具有较好的稳定性、特异性和重现性,本研究为食品和环境样品中小分子的竞争性免疫测定提供一种新思路。
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