1.一种基于ZnIn2S4/ZnS量子点增敏Cu‑MOF的光电化学生物传感器及检测目标应用,其特征是:电极上Cu‑MOF产生阴极光电流信号;同时,目标1CEA结合适体产生相应浓度的DNA互补链,通过特异性DNA杂交将阳极光电流信号探针ZnIn2S4QDs‑Au‑AgNPs修饰到电极上,产生翻转的PEC信号,超灵敏检测CEA;然后,将目标二卡那霉素与适体结合,释放定量的剪切激活子以激活CRISPR/Cas‑12a剪切系统,通过剪切探针实现光电信号变化,检测目标2卡那霉素;该生物传感器具有较高的灵敏度和实用性,可用于各种生物检测和早期疾病诊断;
其特征方法由下列步骤组成:
步骤1.合成Cu‑MOF金属有机骨架:将10mgTCPP、30mg氯化铜和0.4mg苯甲酸溶于3mLDMF中,超声混合均匀,然后转移到高压反应釜中,在120℃下反应24小时;反应结束后,自然冷却至室温,将得到的深紫色产物用DMF和丙酮洗涤数次,然后冷冻干燥;将制备好的Cu‑MOF在4℃下保存以备后用;
步骤2.探针的合成:将200μLZnIn2S4/ZnSQDs用10μL0.1MEDC和20μL0.025MNHS活化50分钟后,将100μL纯化的Au‑AgNPs加入到量子点溶液中,在37℃下反应12小时,形成ZnIn2S4/ZnSQDs@Au‑AgNPs;通过离心分离未连接的杂质后,将复合物重新分散在300μL二次水中,然后用10μL0.1MEDC和20μL0.025MNHS重新激活50分钟;再将含有SPDNA和bbcDNA的溶液加入到上述溶液中,在室温下反应6小时,之后离心以除去未连接的DNA;将产物重新分散到300μL二次水中,得到SPDNA/ZnIn2S4/ZnSQDs@Au‑AgNPs;
步骤3.光电生物传感器的制备及其应用:
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1、CEA检测平台的制备:将20μL0.5mg·mL 的Cu‑MOF滴到ITO电极上;干燥后,用
10mMEDC/NHS混合物活化Cu‑MOF的羧基;然后,将20μLHP1DNA滴到电极上,并在37℃下孵育2小时,之后用2mM巯基己醇封板2小时;同时,通过CEA适体制备不同浓度CEA对应的cDNA溶液;其步骤如下:首先,将15μL10μMCEA适体DNA与相同浓度的cDNA特异性杂交,产生双链DNA;然后将不同浓度CEA加入到双链DNA中,CEA与其适配体的特异性杂交释放定量cDNA;再将不同浓度的cDNA滴到电极表面孵育2小时;将20μLSP DNA@ZnIn2S4/ZnSQDs@Au‑AgNPs滴到电极表面孵育2小时;在电极的每个步骤之后,用二次水冲洗除去未连接的反应物;最后,通过检测PEC信号的变化检测CEA浓度;
2、卡那霉素检测平台的制备:首先,制备不同浓度的激活子DNA标准溶液;将5μL0.1μM的Kana适体与相同浓度的激活剂acDNA进行特异性杂交产生双链DNA;然后将5μL不同浓度的Kana加入到双链DNA中,由于dsDNA的变形,产生不同浓度的acDNA;之后,将15μL的混合物,包括100nMCas12a,120nMcrRNA和1×buffer,在25℃下孵育1小时,形成无活性的CRISPR‑Cas12a剪切平台;再将5μL不同浓度的acDNA加入到上述系统中,并在37℃下活化2小时;然后将20μL活化的剪切系统溶液缓慢加到修饰电极表面,并在37℃下反应1小时;最终将信号探针从电极上洗掉,根据PEC信号的变化,实现对卡那霉素的检测。