[發明專利]基于共振能量轉移的電化學發光傳感器及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010096082.X
• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN111198221B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 李靜嫻;單學凌;蔣鼎;陳智棟
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;G01N27/327;G01N21/76
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 王美華

本發明提供一種基于共振能量轉移的電化學發光傳感器，包括作為能量共振轉移中的供體的PTCA/NH₂?MIL?125復合材料、作為能量共振轉移中的受體的Au NPs，PTCA/NH₂?MIL?125復合材料和AuNPs之間通過三條DNA鏈連接(其中一條連接供體，另一條連接受體，第三條為適配體用于將連接供體的DNA鏈和連接接受體的DNA鏈連接并共同修飾在玻碳電極上)；PTCA/NH₂?MIL?125復合材料是由PTCA固定NH₂?MIL?125而得。本發明的基于共振能量轉移的電化學發光傳感器具有較高檢測靈敏度，制備方法簡單，在檢測微囊藻毒素的應用中，具有成本低、靈敏度高、特異性強的優點。

技術領域

本發明屬于電化學發光分析檢測技術領域，涉及一種基于共振能量轉移的電化學發光傳感器及其制備方法和應用。

背景技術

隨著科學技術的快速發展和人們的物質需求日益增加，一系列的環境問題繼而爆發。環境內分泌干擾物(Endocrine Disrupting Chemicals，即EDCs)是一類存在于自然環境中的具有類激素效應的化學物質，對生物體內源激素的合成、分泌、轉運和降解過程具有干擾作用，進而損傷生物體的生殖發育、免疫、內分泌和神經系統，甚至導致其后代的內分泌代謝失調。

微囊藻毒素是水環境中的一類典型的內分泌干擾物，其對人體和生物均存在一定的危害。近些年來，水體富營養化導致藍藻水華發生日益頻繁，藻類水華的主要危害之一是微囊藻毒素(microcystins,MCs)的產生。微囊藻毒素(MCs)是有害藍藻水華釋放的一類環狀七肽類肝毒素，具有強烈的致癌作用，是誘發肝癌、腸胃炎等疾病的重要環境因素，其化學性質穩定,難以去除,對飲用水安全和人類健康已構成嚴重的威脅，MCs可通過飲水、飲食以及娛樂用水等多種途徑進入并累積在機體內。其中，微囊藻毒素LR(MC-LR)是淡水中一類對人體健康有極大危害性的藍藻毒素。針對飲用水中存在的微囊藻毒素可能產生的健康危害，許多國家、機構都指定了飲用水微囊藻毒素的限值，如世界衛生組織規定水體里MC-LR的最高允許含量為1ug/L。所以建立一種快速、靈敏的微囊藻毒素殘留檢測方法具有重要意義。

目前已被報道的檢測微囊藻毒素的方法有：高效液相色譜法、酶聯免疫法、生物探針、熒光和紫外以及對比色法等方法，然而這些方法操作復雜、耗時、成本高、同時檢測的靈敏度也不高。而電致化學發光(ECL)是由電化學反應引起的化學發光，因其靈敏度高、反應可控性強、儀器設備簡單等優點引起了廣泛的關注。共振能量轉移是一種新興的分子光譜分析方法,具體是指電子激發能在適當的能量供體和能量受體對之間的傳遞。而電致化學發光-共振能量轉移(ECL-RET)結合了兩者的優點,是一個很具有發展潛力的新領域。它既不需要激發光源，背景噪音較小，也避免了散射光的影響，已廣泛地應用于生物傳感器的構建。

本發明通過將苝四羧酸(PTCA)固定氨基化Ti基MOFs(NH₂-MIL-125)，然后將PTCA/NH₂-MIL-125作為能量共振轉移中的供體，Au NPs作為能量共振轉移中的受體。將供體與受體之間通過三條DNA鏈連接(DNA1、apt、DNA2)，共同修飾在玻碳電極(GCE)上，然后以

AuNPs/DNA2/apt/DNA1/PTCA/NH₂-MIL-125/GCE為工作電極，定量檢測河水中的微囊藻毒素的電化學發光分析方法。由于PTCA與NH₂-MIL-125通過靜電作用緊密結合，所以PTCA/NH₂-MIL-125/GCE修飾電極的發光強度不但高且穩定，基于PTCA/NH₂-MIL-125與AuNPs之間的電化學發光共振能量轉移，以及適配體與微囊藻毒素的特異性結合，抑制了共振能量的轉移，從而使光強恢復，并且光強與微囊藻毒素的濃度具有線性關系。本發明不僅具有電化學發光分析的靈敏度高、特異性強、線性范圍寬和儀器簡單等優點，同時對于河水中的微囊藻毒素的檢測具有重要的現實意義。

發明內容