[發明專利]一種基于絲網印刷電極的適配體傳感器抗生素殘留檢測儀

在審

• 申請號: 201510316637.6
• 申請日: 2015-06-11
• 公開（公告）號: CN104914146A
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: 郭業民;孫霞;焦艷翠;王相友
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種抗生素殘留檢測儀，尤其涉及一種基于絲網印刷電極的適配體傳感器的抗生素殘留檢測儀，其融合了生物傳感器檢測技術和嵌入式系統設計方法，用于方便、迅速、準確的檢測牛奶等農產品中含有何種抗生素殘留及是否超標。屬于農產品安全檢測技術領域。

背景技術

近年來，隨著我國畜牧養殖業的迅速發展，奶產量大幅度提高，新鮮牛奶和奶制品已經成為人民(尤其是老人和兒童)生活食品中的重要組成部分。抗生素被廣泛用于預防及治療奶牛疾病，由于頻繁、超劑量使用，使得牛奶等動物源食品中存在一定量的抗生素殘留。長期飲用或食用有抗生素殘留的牛乳或乳制品，也就相當于長期低劑量的攝入抗生素，從而使人體腸道內的正常菌群受到抑制，導致致病菌大量繁殖引起全身或局部感染。牛奶中含有抗生素殘留，不僅對人的健康造成很大的危害，而且對乳品加工企業帶來重大經濟損失。因此必須嚴格控制牛奶中抗生素殘留，除了要做好科學飼養、精心管理、正確擠奶和預防疾病外，還要規范抗生素的使用。因此要避免上述情況的發生，除了從源頭上控制抗生素的使用外，及時、準確地檢測出動物源食品中的抗生素殘留是保障畜產品安全的有效途徑。可見，加強對牛奶等農產品中抗生素殘留的檢測，尤其是保障人類健康有著十分深遠的意義。

傳統的抗生素殘留檢測方法主要有：氣相色譜(GC)、高效液相色譜法(HPLC)、色譜/質譜聯用技術(GC/LC-MS)、毛細管電泳法(CE)、熒光分析、酶聯免疫法(ELISA)。這些方法雖然選擇性好、靈敏度高、準確度高、檢出限低，可同時檢測多種元素或化合物，但其需要昂貴的儀器設備，樣品前處理過程繁瑣、費時，并且對分析人員的技術水平要求很高，不適于現場快速檢測。

核酸適配體（Aptamer）是人工合成的核酸序列，經多次篩選獲得的核酸適配體與靶分子有很高的特異性和親和力。而且適配體是由體外篩選和擴增獲得的，不需要免疫動物或培養細胞，具有極好的準確性和重復性，很高的純度，可以避免產生批間差異。另外，核酸適配體無免疫原性，可在不同溫度、不同離子濃度、金屬螯合劑存在條件下反復變性和復性，在合成過程中，各種報告分子(熒光素或生物素)和功能集團可精確地結合在適配體位點上。目前用抗體進行檢測和診斷的技術幾乎可以全部由適配體來代替。抗生素是小分子半抗原物質，難以制備相應的抗體，即使制備出相應的抗體，也存在免疫傳感器的信號弱、重復使用性差、重現性不能滿足實際樣品檢測的要求等問題。核酸適配體就可以很好的解決這個問題。與傳統的分析方法相比，適配體具有如下特點：（1）較高的選擇性，因此不需要對被測組分進行分離，即不用對樣品進行預處理。（2）結構簡單，體積小，使用方便，特別是便攜式的適配體傳感器，非常有利于農產品安全質量的快速測定。（3）可實現連續在線檢測，使食品加工過程的質量控制變得簡便。（4）響應速度快，樣品用量少，與其他大型分析儀器相比，免疫傳感器制作成本低，且可反復使用。

本發明所用絲網印刷碳電極制作簡單，具有能夠實現批量生產、電極集成、樣品用量小、成本低且一次使用可拋棄的優點，避免了共用同一電極檢測多個樣本時的交叉干擾問題，為生物傳感器走向廉價、大規模應用提供了一種具有前景的途徑，很好地解決了當前電極預處理的繁瑣程序，且同批次電極具有很好的同一性，可以批量生產，實現商品化。

發明內容

本發明所用絲網印刷碳電極制作簡單，具有能夠實現批量生產、電極集成、樣品用量小、成本低且一次使用可拋棄的優點，避免了共用同一電極檢測多個樣本時的交叉干擾問題，為生物傳感器走向廉價、大規模應用提供了一種具有前景的途徑，很好地解決了當前電極預處理的繁瑣程序，且同批次電極具有很好的同一性，可以批量生產，實現商品化。

發明的目的在于針對現有技術的不足，設計提供一種適配體傳感器的抗生素殘留快速檢測儀，具有攜帶方便、檢測快速準確、操作簡單、可實現抗生素殘留在線檢測等特點。

所述的一種基于絲網印刷電極的適配體傳感器的抗生素殘留檢測儀，其檢測原理為：利用適配體與抗生素之間的特異性免疫反應，以適配體作為識別元件，以絲網印刷電極作為信號測試和傳遞載體，采用固定化技術在絲網印刷電極表面固定不同種類的抗生素適配體，通過適配體傳感器接觸樣品前后導致的測試底液與電極之間的阻抗變化，并根據檢測儀中植入的相應抗生素種類的標準曲線，來確定樣品中抗生素種類及抗生素的含量。