[發明專利]基于微陣列電極的免疫傳感器農藥殘留檢測方法

無效

• 申請號: 201310576591.2
• 申請日: 2013-11-19
• 公開（公告）號: CN103558262A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 孫霞;郭業民;王相友;劉君峰;曹瑤瑤
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: G01N27/06
• 分類號: G01N27/06;G01N33/561
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明提供基于微陣列電極的免疫傳感器農藥殘留檢測方法，屬于農產品安全檢測技術領域。

背景技術

農藥廣泛應用于世界各國，對農業生產的發展起著重要的作用。但是隨著農藥的大量使用，農藥對土壤、水和大氣環境也造成了污染，對鳥類、昆蟲及農產品品質產生了影響。人工合成的化學農藥約500余種，這些農藥的廣泛使用，不僅造成環境的嚴重污染，同時對環境生物安全和人類健康都將產生巨大危害。因此，要促進農藥的科學使用，保證我國農產品農藥殘留量達到食品安全標準，必須盡早盡快建立農藥殘留快速檢測技術。

目前，傳統的農藥殘留檢測方法為色譜法、色質聯用法、高效液相色譜法以及氣質聯用法等，這些方法可以準確定性、定量，但由于儀器大型、復雜、昂貴，操作繁瑣，需液-液萃取或固-液萃取等前期處理過程，無法現場使用；而一些已經使用的檢測速測法，靈敏度低，有的農藥殘留檢測達不到國際或國內最低檢測線標準，取樣量大，需超聲提取，恒溫反應，檢測時間最快也需要幾十分鐘，不利于現場的快速檢測。與傳統的分析方法相比，生物傳感器具有特異性強、分析速度快、結構簡單、成本低廉等優點。

發明的目的在于提供一種能克服上述缺陷，且靈敏度高、響應時間短、便于實現小型便攜化檢測農藥殘留的免疫傳感器的制備方法。

所述的基于微陣列電極的免疫傳感器農藥殘留檢測方法，其特征在于：每個陣列由多個寬度和間距為微米級的指電極并聯組合而成，電極之間相互嚙合形成叉指狀電極陣列，其中包含25對梳齒，梳齒寬15μm，相鄰梳齒間的間距為15μm。叉指微陣列電極具有阻抗降低、快速建立穩態信號、信噪比高、較高的靈敏度等優點，在叉指微陣列電極表面依次修飾蛋白A、毒死蜱抗體和牛血清蛋白BSA，蛋白A可以牢固地與金叉指微陣列電極共價結合，再與抗體的Fc端結合從而定向固定抗體，用BSA進一步封閉非特異性活性位點，制備了微陣列免疫傳感器。

所述的基于微陣列電極的免疫傳感器農藥殘留檢測方法，其特征在于：金叉指微陣列電極的清洗，免疫傳感器敏感界面的構建及其過程表征，工作曲線的確定，免疫傳感器性能的檢測。

所述的基于微陣列電極的免疫傳感器農藥殘留檢測方法，其特征在于：免疫傳感器的修飾及表征過程，有關實驗參數的優化；所制備出免疫傳感器的工作曲線；免疫傳感器性能檢測。所制備的免疫傳感器的工作曲線為：ΔZ?=?210.11?logC?-?236.38?(R²=0.9828)，且該免疫傳感器的特異性良好。

其制備原理為：免疫生物傳感器利用抗原、抗體可以發生特異性結合反應，將產生的物理或化學信號轉化為可定量或者可處理的物理化學信號，從而實現對待測物質的檢測。本發明利用蛋白A可以與金叉指微陣列電極牢固地結合，且可以與抗體的Fc端結合以便定向固定抗體。而牛血清蛋白（BSA）可以封閉非特異性結合位點，即可制備得到一種新型的、便捷的免疫傳感器。

為達到以上目的，采取以下技術方案實現：基于叉指微陣列電極的免疫傳感器農藥殘留檢測方法，其特征在于：(1)用丙酮、乙醇、清潔和去離子水依次清洗叉指微陣列電極，用氮氣吹干后，進行阻抗譜掃描，與原始裸電極的阻抗值對比，兩者基本相同，則說明清洗合格。(2)在清洗干凈的叉指微陣列電極表面依次修飾蛋白A、毒死蜱抗體和牛血清蛋白BSA，制備好的免疫傳感器于4℃環境下封閉保存。

為達到以上目的，采取以下技術方案實現：基于叉指微陣列電極的免疫傳感器農藥殘留檢測方法，其特征在于：(1)配置一系列的毒死蜱標準液，進行阻抗譜掃描，得到阻抗增值，進一步得出上述制備的免疫傳感器的工作曲線和檢測范圍；(2)配置一系列的常用農藥混合溶液，以檢測所制備免疫傳感器的選擇性。

本發明利用叉指微陣列電極具有阻抗降低、快速建立穩態信號、信噪比高、較高的靈敏度等優點，可以對生物識別元件引起的微弱阻抗信號進行檢測。通過蛋白A可以與抗體的Fc端結合，從而實現抗體的定向固定。該免疫傳感器檢測時間較短，靈敏度高，特異性好。將叉指微陣列電極與阻抗測量技術相結合，以叉指微陣列電極作為阻抗信號轉換器能夠顯著提高免疫傳感器檢測靈敏度，實現農產品中農藥殘留的快速檢測。