2+ +
1.一种基于杂交链式‑酶显色反应检测Hg 和Ag的生物传感器,其特征在于:所述生物传感器包括固定Helper DNA的磁珠、固定发夹探针HP1的修饰有辣根过氧化物酶的金纳米粒子、发夹探针HP2、TMB底物溶液;
所述磁珠为表面原位生长金纳米粒子的溶菌酶修饰的Fe3O4@C纳米材料,记为Fe3O4@C@lyz@Au,lyz代表溶菌酶;
所述固定发夹探针HP1的修饰有辣根过氧化物酶的金纳米粒子记为AuNPs‑HRP‑HP1 DNA;
2+
当检测物为Hg 时,所述Helper DNA的序列为:TGTCTTGGTTTCGGCGTGGGTTTT;
+
当检测物为Ag时,所述Helper DNA的序列为:ACTCTAGCATTCCGCCTGCCTTAA;
所述发夹探针HP1的序列为:GGGGGTTAACCCACGCCGAATCCTAGACTCAAAGTAGTCTAGGATTCGGCGTG;
所述发夹探针HP2的序列为:AGTCTAGGATTCGGCGTGGGTTAACACGCCGAATCCTAGACTACTTTG。
2.根据权利要求1所述的生物传感器,其特征在于:所述固定Helper DNA的磁珠和固定发夹探针HP1的修饰有辣根过氧化物酶的金纳米粒子均均匀分散于重悬液中,所述重悬液为含3~6wt.%牛血清白蛋白、0.2~0.3wt.%吐温‑20、8~12wt.%蔗糖的20mmol/L Na3PO4水溶液。
3.根据权利要求1或2所述的生物传感器,其特征在于:所述磁珠的粒径为150~250nm,金纳米粒子的粒径为15~20nm。
4.一种权利要求1所述的生物传感器的制备方法,其特征在于所述制备方法包括下述步骤:步骤1:设计并合成发夹探针HP1、发夹探针HP2、Helper DNA;
步骤2:制备Fe3O4@C@lyz@Au
将Fe3O4磁性纳米粒子超声分散于葡萄糖水溶液中,在密闭条件下160~170℃反应5~6小时,得到Fe3O4@C纳米材料;将Fe3O4@C纳米材料均匀分散在含溶菌酶和三(2‑羧乙基)膦盐酸盐的HEPES缓冲溶液中,于37℃下孵育20~40分钟,得到Fe3O4@C@lyz;将Fe3O4@C@lyz超声分散在HAuCl4的乙醇水溶液中,并加入NaBH4,室温反应,得到Fe3O4@C@lyz@Au;
步骤3:Fe3O4@C@lyz@Au固定Helper DNA
在pH=5的醋酸缓冲溶液中加入Helper DNA和三(2‑羧乙基)膦盐酸盐,混匀后37℃活化40~60分钟,再加入Fe3O4@C@lyz@Au,混匀后37℃继续活化40~60分钟,然后加入NaCl,37℃老化20~40分钟后,4℃继续老化5~6小时,得到Fe3O4@C@lyz@Au‑Helper DNA;
步骤4:制备AuNPs‑HRP‑HP1 DNA
将金纳米粒子用NaOH水溶液调节pH至6~7,然后加入辣根过氧化物酶,振荡混匀后4℃静置2~3小时,得到修饰辣根过氧化物酶的金纳米粒子;在pH=5的醋酸缓冲溶液中加入发夹探针HP1和三(2‑羧乙基)膦盐酸盐,混匀后37℃活化40~60分钟,再加入修饰辣根过氧化物酶的金纳米粒子,混匀后37℃活化40~60分钟,然后加入NaCl,37℃老化20~40分钟后,4℃继续老化5~6小时,得到AuNPs‑HRP‑HP1 DNA。
5.根据权利要求4所述的生物传感器的制备方法,其特征在于:步骤2中,所述Fe3O4@C纳米材料、溶菌酶、三(2‑羧乙基)膦盐酸盐的质量比为1:1~2:6~8。
6.根据权利要求4所述的生物传感器的制备方法,其特征在于:步骤2中,所述Fe3O4@C@lyz、HAuCl4、NaBH4的质量比为1:30~35:3~5。
7.根据权利要求4所述的生物传感器的制备方法,其特征在于:步骤3中,所述Fe3O4@C@lyz@Au、Helper DNA、三(2‑羧乙基)膦盐酸盐、NaCl的配比为1mg:0.12~0.24nmol:1.2~2.4nmol:0.6~1.8μmol。
8.根据权利要求4所述的生物传感器的制备方法,其特征在于:步骤4中,所述金纳米粒子、辣根过氧化物酶的配比为2~3nmol:0.1~0.2mg,修饰辣根过氧化物酶的金纳米粒子、发夹探针HP1、三(2‑羧乙基)膦盐酸盐、NaCl的配比为1nmol:0.5~1nmol:5~10nmol:8~12μmol。
2+ +
9.权利要求1所述的生物传感器在检测Hg 或Ag中的应用,具体检测方法如下:(1)取Fe3O4@C@lyz@Au‑Helper DNA、AuNPs‑HRP‑HP1 DNA、发夹探针HP2加入pH=8的2+ +
Tris‑HCl缓冲溶液中,然后加入不同浓度Hg 标准溶液或不同浓度Ag标准溶液,振荡混匀后,37℃温育40~60分钟,取出后继续振荡10~20分钟,磁分离去除上清液后,重新分散在pH=5的醋酸钠缓冲液中,加入TMB底物溶液,反应5~10分钟后,测定652nm处的吸光度;根2+ + 2+ +
据不同浓度Hg 或Ag标准溶液的吸光度值,作Hg 浓度‑吸光度值或Ag浓度‑吸光度值的标准曲线并计算回归方程;
(2)根据步骤(1)的方法测定待测样品的吸光度值,结合回归方程计算待测样品中所含2+ +
Hg 或Ag的浓度。
2+ +
10.根据权利要求9所述的生物传感器在检测Hg 或Ag中的应用,其特征在于:步骤(1)中,将Fe3O4@C@lyz@Au‑Helper DNA、AuNPs‑HRP‑HP1 DNA、发夹探针HP2加入pH=8的Tris‑HCl缓冲溶液中,使Tris‑HCl缓冲溶液中Helper DNA的终浓度为0.15~0.2μmol/L,Helper DNA、发夹探针HP1、发夹探针HP2的终浓度之比为1:0.4~0.5:0.3~0.5。