[發明專利]用于食品過敏原檢測的紙基電化學生物傳感器及其制備方法及食品過敏原的檢測方法

有效

• 申請號: 202010341912.0
• 申請日: 2020-04-27
• 公開（公告）號: CN111505069B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 翁璇;姜海;郭倩
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;G01N27/327;G01N27/30;B41M1/12;B41M3/00;B82Y15/00
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李亞男

本發明公開了一種用于食品過敏原檢測的紙基電化學生物傳感器及其制備方法及食品過敏原的檢測方法，屬于電化學生物傳感器技術領域。本發明通過在紙基上建立三電極體系，然后用黑磷/多聚賴氨酸復合液修飾所述三電極體系的工作電極，再在所述工作電極上固定與食品抗原對應的適配子，制得所述用于食品過敏原檢測的紙基電化學生物傳感器。本發明具有成本低、定量、高精度檢測的特點，納米材料黑磷用于傳感機理提供了高靈敏度，適配子生物傳感器在微生物檢測方面具有成本低、分析速度快、靈敏度高、特異性強等特點。本發明突破了目前食源性過敏原快速檢測難以實現微型化和便攜化的瓶頸。

技術領域

本發明涉及電化學生物傳感器技術領域，具體涉及一種用于食品過敏原檢測的紙基電化學生物傳感器及其制備方法及食品過敏原的檢測方法。

背景技術

食品過敏沒有治愈的方法，僅能依靠避免食品過敏原的攝入，因此對食品過敏原的快速檢測對于食品過敏群體來說至關重要。

為了實現對食品過敏原的快速、靈敏檢測，目前采用的方法有實時質譜分析法、免疫學方法和核酸檢測等技術。但這些方法的應用卻受到了極大的限制，其主要原因有以下幾點：①質譜法對樣品要求較高，處理費時；②免疫學方法抗體制備繁瑣，且病原蛋白易受食品加工過程影響，特異性差；③核酸檢測方法包括DNA探針、PCR技術等雖然具有簡單快速的特點，但是需要昂貴的儀器設備和專業人員進行復雜操作。

紙基生物傳感器設備繼承了低成本，批量生產，便于功能化和具有較大的表面積和多孔性的優點，同時具有制作過程簡單、生物相容性和生物降解能力好等優點。迄今為止，紙基生物傳感器在實時疾病診斷、環境監測、食品安全等方面具有很好的應用。然而現有的紙基生物傳感器常用抗體作為作為識別分子，抗體價格昂貴且不穩定，很大程度上限制了其現實應用。

發明內容

為了解決現有存在的問題，本發明的目的是提供一種用于食品過敏原檢測的紙基電化學生物傳感器及其制備方法及食品過敏原的檢測方法，其設計合理、成本低廉、操作簡便且靈敏度高。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：

一種用于食品過敏原檢測的紙基電化學生物傳感器的制備方法，包括：

(1)在紙基上建立三電極體系；

(2)用黑磷/多聚賴氨酸復合液修飾三電極體系的工作電極；

(3)在工作電極上固定與食品抗原對應的適配子，制得用于食品過敏原檢測的紙基電化學生物傳感器。

本發明在紙基上建立三電極體系其制備過程簡單，以黑磷/多聚賴氨酸復合液修飾工作電極，一方面通過黑磷提高導電能力從而增強電化學信號，另一方面利用黑磷納米材料的高比表面積將與食品抗原對應的適配子進行固定，由于黑磷納米材料比表面積高，其能夠明顯增加作為探針的適配子的數量，從而提高檢測靈敏度。

本發明的食品抗原包括：花生中的過敏原Arah1、牛奶中的過敏原β-乳球蛋白、雞蛋中的過敏原卵白蛋白、蝦中的過敏原蝦原肌球蛋白。

在本發明未特別說明的其他實施例中，還可以用二硫化鉬納米材料、石墨烯納米材料等二維片狀納米材料進行代替。本發明所指的“納米”是指納米片的厚度為納米級。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，上述步驟(1)包括以下具體步驟：

(1.1)在紙張上打印出微流控通道圖案并將圖案剪裁下來，中間區域為反應檢測區，以中間區域向外發散的三條分支為三電極體系；

(1.2)將分支遠離檢測反應區的尾部分別進行疏水處理后干燥；用碳漿采用絲網印刷方法分別制得工作電極和對電極，用銀/氯化銀油墨采用絲網印刷方法制得參比電極，然后干燥。