[發明專利]一種基于致毒菌株印跡人工抗體結合噬菌體修飾的長周期光纖光柵及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202210345371.8
• 申請日: 2022-04-02
• 公開（公告）號: CN114705656A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 朱珊珊;干寧;張培晴;戴世勛;曹玉廷;李天華
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: G01N21/41
• 分類號: G01N21/41;G01N33/53;G01N33/531
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 馬歡歡

本發明提供了一種基于致毒菌株印跡人工抗體結合噬菌體修飾的長周期光纖光柵及其制備方法和應用，屬于致毒活菌株檢測技術領域。本發明提供的基于致毒菌株印跡人工抗體結合噬菌體修飾的長周期光纖光柵的制備方法，包括如下步驟：對長周期光纖光柵依次進行表面硅烷化處理、修飾聚多巴胺涂層、修飾致毒菌株印跡人工抗體、修飾噬菌體，封閉后，得到基于致毒菌株印跡人工抗體結合噬菌體修飾的長周期光纖光柵。該方法制備的致毒菌株印跡人工抗體結合噬菌體修飾的長周期光纖光柵可以縮短檢測時間至5～10分鐘，提高檢測特定致毒活菌株的靈敏度，具有靈敏度高、準確性高、特異性強、檢測限低、綠色環保的優點。

技術領域

本發明涉及致毒活菌株檢測技術領域，尤其涉及一種基于致毒菌株印跡人工抗體結合噬菌體修飾的長周期光纖光柵及其制備方法和應用。

背景技術

微生物在自然界中無處不在，它們存在于飲用水、水果和其他食物中。致病菌株的廣泛存在可能導致重大流行病和疾病。例如，葡萄球菌病是由金黃色葡萄球菌引起的急性或慢性傳染病，臨床上具有關節炎、腱鞘炎、足墊腫脹、肚臍炎、葡萄球菌敗血癥等多種類型。在發達國家或發展中國家，被細菌污染的水和食物是微生物介導感染的主要來源。因此，有必要開發一種靈敏、快速、適合現場檢測的致毒活菌株檢測方法，以實現實際的應急檢測。

傳統上，致毒活菌株的檢測基于致病菌培養。幾種微生物和分子生物學技術已被用于檢測致毒活菌株。其他基于核酸擴增的超靈敏檢測方法，如連接酶鏈式反應、鏈置換擴增、聚合酶鏈式反應(PCR)，以及基于抗體的免疫測定和免疫PCR測定等技術，這些技術通常需要提前從致毒菌株中分離DNA，需要核酸擴增設備和復雜的酶反應，價格昂貴、復雜，且費時，不能滿足現場快速、簡便檢測的需求。

近年來，利用光學方法來檢測病原菌受到了越來越多的關注。長周期光纖光柵是一種纖芯折射率周期性調制的無源光纖器件，由于具有易于制造、介質損耗低、構造緊湊等優點，已廣泛的運用于光纖通訊和光纖傳感領域。光纖光柵生物傳感利用了長周期光纖光柵的折射率敏感特性，當外界環境折射率變化時，其諧振波長將發生明顯的漂移，從而到達生物分子的檢測。當其和生物識別組件(如抗體、核酸探針)等結合后尤其適用于構建超靈敏的光纖生物傳感器，適合于致毒活菌株的檢測。

目前，檢測致毒活菌株的光纖生物傳感器大多數通過表面固定抗體蛋白來吸附特定致毒菌株產生信號的偏移，達到定性定量檢測致病菌的目的。但是，抗體蛋白價格昂貴且該方法分析時間一般為20～40分鐘，對于實際的應急檢測來說，檢測效率依舊偏低。分子印跡技術是有望合成人工抗體最佳方法之一。其合成的人工抗體表現出類似天然抗體的結合親和力和選擇性。它們甚至可以擁有比天然抗體更好的特性，包括實用性和可操作性，在苛刻的化學和物理條件具有高穩定性，有的甚至具有超強的重復性，而且價格低廉。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于致毒菌株印跡人工抗體結合噬菌體修飾的長周期光纖光柵，并將其用于致毒活菌株的檢測，以提供一種非診斷目的的準確性高、檢測限低、特異性強的致毒活菌株的檢測方法。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種基于致毒菌株印跡人工抗體結合噬菌體修飾的長周期光纖光柵的制備方法，包括如下步驟：

對長周期光纖光柵依次進行表面硅烷化處理、修飾聚多巴胺涂層、修飾致毒菌株印跡人工抗體、修飾噬菌體，封閉后，得到基于致毒菌株印跡人工抗體結合噬菌體修飾的長周期光纖光柵。

優選的，所述長周期光纖光柵以單模光纖為原料，采用飛秒激光直寫技術刻錄后得到；

所述刻錄時，飛秒激光脈沖的重復頻率為0.8～1.2kHz，能量為0.7μJ～1.0μJ；

所述長周期光纖光柵的光柵周期為320μm～400μm，總光柵長度為15mm～20mm，光柵直徑為100μm～120μm，損耗峰強度為25dB～35dB。