[發明專利]一種嗜酸乳桿菌S-層蛋白分子印跡傳感器及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710285327.1
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN107219173B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 潘道東;李建林;郭宇星;荀明月
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;C07K14/335;C07K1/14
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 余俊杰

本發明公開了一種嗜酸乳桿菌S?層蛋白分子印跡傳感器及其制備方法和應用，所述傳感器以二氧化硅為載體，S?層蛋白為模板分子，甲基丙烯酸為功能單體，二甲基丙烯酸乙二醇酯為交聯劑。本發明所述傳感器以膠體晶體作為模板得到三維有序孔隙結構，通過分子印跡技術在孔隙結構中得到印跡空腔，保證了對目標分子的高度選擇性和靈敏度；所述傳感器內部結構相通，促進目標分子在其中擴散并容易到達識別位點，從而提高傳感器對目標分子的響應時間，實現目標分子的快速檢測和富集。

技術領域

本發明屬于材料制備和檢測技術領域，涉及嗜酸乳桿菌S-層蛋白的檢測和富集技術，具體為一種嗜酸乳桿菌S-層蛋白分子印跡傳感器及其制備方法和應用。

背景技術

S-層蛋白是存在于細胞膜或細胞壁外的一種表層蛋白，是一類由蛋白質亞基組成的單層晶體結構，有多種乳酸菌表面存在S-層蛋白。嗜酸乳桿菌是黏附于腸道內的一種功能性益生菌，其表面的S-層蛋白在黏附中起到重要作用，對嗜酸乳桿菌發揮益生功能有重要貢獻；S-層蛋白可以和腸上皮細胞表面的受體結合，阻斷致病菌與病毒與其結合，因此對致病菌與病毒有一定抑制作用。對S-層蛋白進行快速、有效的檢測可推進其進一步的研究。目前對S-層蛋白的檢測技術主要有質譜技術、氨基酸組分分析技術等，這些方法成本較高且操作復雜。因此開發一種操作簡便、準確快速且高效的檢測方法十分重要。

光子晶體是一種介電常數周期性變化排布的材料，由于具有光學帶隙的特征，與可見光作用可發生Bragg衍射。分子印跡技術以特定的目標分子為模板，構建能對該分子進行特異性識別的分子印跡聚合物。傳統的分子印跡技術用于檢測時，多數被檢測物需要被修飾或標記，光子晶體分子印跡傳感器克服了這一障礙，實現了無標記檢測。分子印跡水凝膠與光子晶體結合，形成高度有序的三維孔隙結構，在受到外界環境刺激或與被檢測分子結合后，水凝膠會發生收縮或溶脹，導致晶格間的間距減小或增大，從而使Bragg衍射特征峰發生藍移或紅移，使目標分子的狀態直接轉變為刻度的光學信號。

發明內容

解決的技術問題：為了克服現有技術的缺陷，獲得一種簡便、快速、高選擇性及高靈敏度的嗜酸乳桿菌S-層蛋白的檢測、富集方法，本發明提供了一種嗜酸乳桿菌S-層蛋白分子印跡傳感器及其制備方法和應用。

技術方案：一種嗜酸乳桿菌S-層蛋白分子印跡傳感器，所述傳感器以二氧化硅為載體，S-層蛋白為模板分子，甲基丙烯酸為功能單體，二甲基丙烯酸乙二醇酯為交聯劑。

一種嗜酸乳桿菌S-層蛋白分子印跡傳感器的制備方法，包含以下步驟：

(1)將二氧化硅納米顆粒分散于無水乙醇中，形成均一穩定的膠體分散體系，然后經垂直沉降將膠體顆粒自組裝在基片上，形成三維有序的膠體顆粒陣列，待溶劑完全揮發，得到具有三維有序排列結構的膠體晶體，形成光子晶體薄膜；

(2)將光子晶體薄膜依次進行熱處理、羥基化處理、氨基化處理及醛基化反應，然后置于S-層蛋白溶液中，縮合反應實現共價連接；

(3)以甲基丙烯酸為功能單體，二甲基丙烯酸乙二醇酯為交聯劑，甲醇為溶劑配制水凝膠預聚液，向預聚液中加入光引發劑，超聲混勻后通入氮氣排氣體系中的氧氣；

(4)取步驟(2)制得的覆蓋有光子晶體薄膜的基片，在薄膜一邊覆蓋一層有機玻璃，固定后向縫隙中注入步驟(3)制得的預聚液，充分浸透后、冰浴條件下紫外照射反應；

(5)將步驟(4)處理后的光子晶體薄膜浸泡于氫氟酸中，接著采用蛋白洗滌工藝除去薄膜中的S-層蛋白，即可制得嗜酸乳桿菌S-層蛋白分子印跡傳感器。

優選的，步驟(2)中熱處理的條件為500℃、1小時。

優選的，步驟(2)中羥基化處理是采用piranha洗液處理12小時。

優選的，步驟(2)中氨基化處理是采用5％APTES的乙醇溶液處理1小時。