一种墨鱼汁天然纳米颗粒构建的双模式检测盐酸克伦特罗试纸条及其应用
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2024-08-01 16:25:43
本发明首次以墨鱼汁天然纳米颗粒(CINPs)为多功能载体,设计了比色光热双模式免疫试纸条法(CPLFIA)对瘦肉精盐酸克伦特罗(CL)进行灵敏检测。研究表明,CINPs的生物亲和性明显优于Au NPs,从而大大提高了免疫传感器的灵敏度。同时,CINPs表现出显著的光热转换效率(η约为30.24%),能够实现双信号检测。此外,CINPs本质上是食物边角料,简单清洗即可获得,避免了人造纳米材料复杂制造和较高成本等问题。本发明集成了智能手机和热成像仪,构建了便携式传感系统。优化后,本发明检出限分别为0.179 ng mL 1(比色模式)和0.076 ng mL 1(光热模式),显著低于传统金基LFIA的检测限(0.786 ng mL 1),灵敏度提升10倍。本发明探索了自然资源的隐藏价值,为构建多模式便携检测提供了新的见解。
针对现有技术中的缺陷和不足,本发明的目的是提供一种来自于墨鱼汁的天然纳米颗粒(CINPs)构建比色光热一体化、便携式免疫检测方法;利用标记特异性单克隆抗体的探针以及免疫层析试纸条,实现肉制品中盐酸克伦特罗的实际检测。该发明验证了黑褐色墨鱼汁天然纳米颗粒提供比色光热双模式检测的可能性,构建了基于智能手机和热成像仪便携式检测平台。该纳米材料仅需要简单清洗即可获得,并且与单克隆抗体简单混合即可制备免疫探针。无化学试剂简单化处理减少了对抗体的损伤,双信号的实现提高分析系统的灵敏度,这对于实现肉制品中残留的盐酸克伦特罗灵敏快速检测具有重要的现实意义和应用价值。该发明计算检出限为0 .179 ng mL‑(比色模式)和0 .076 1 ng mL‑(光热模式),其 1灵敏度相比于传统金标准方法提高了10倍(0.786 ng mL‑1)。
盐酸克伦特罗(clenbuterol , CL),俗称瘦肉精,是一种人工合成的β2‑肾上腺素
激动剂,广泛用于治疗支气管、哮喘和肺部疾病。同时,瘦肉精具有促进脂肪分解转化的作
用,加入饲料中能够促进动物生长并提高瘦肉率。但瘦肉精在动物组织中具有极好的稳定
性,难以分解而随食物链累积。肉制品中残留的瘦肉精对人体健康构成了巨大的威胁,如若
人类过量摄入这类药物会出现肌肉震颤、心悸等症状,导致急性中毒,严重者甚至死亡。许
多国家已经明确禁止在食品生产中使用盐酸克仑特罗促进生长或对此制定了严格的限量
标准。因此,迫切需要快速简便的方法实现瘦肉精的定性定量灵敏检测,进而保障我国的食
品安全。
免疫层析试纸条(LFIA)因其快速,便携,用户友好,实现特异性检测等优点而被广
泛应用。传统试纸条多基于视觉比色定性、半定量检测,简便快速,但容易受到环境因素(特
别是光照)等影响。同时,单信号模式相比于双信号定性定量检测,其容错性和灵敏度较差。
因此,借助便携式仪器,开发双模式免疫层析试纸条检测平台具有一定的意义和价值。此
外,免疫层析试纸条因其成本较低得到广泛推广,而人工纳米材料的合成往往费时费力,需
要严格控制实验条件(高温高压),原材料成本较高。因而,探索并利用具有优越生物和物化
特性的天然纳米材料,不仅可以降低检测标签合成复杂性和成本,还能促进资源循环利用,
减轻环境负担,延长产业链,发展隐藏价值。
西北农林科技大学地处中华农耕文明发祥地、国家级农业高新技术产业示范区——陕西杨凌,是教育部直属、国家“985工程”和“211工程”重点建设高校,首批入选国家“世界一流大学和一流学科”建设高校,2022年入选国家第二轮“双一流”建设高校,2个学科入选“双一流”建设学科。
与现有技术相比,其优点与积极效果在于:
(1)便携式比色光热双信号模式。本发明利用墨鱼汁纳米颗粒作为信号标签,深度
挖掘其潜在物化特性,构建了以传统比色信号定性、近红外下光热信号定量为主的比色光
热双信号免疫检测模式。该发明结合智能手机与热成像仪便携设备构建了智能传感系统。
(2)绿色清洁,经济循环。墨鱼汁为墨鱼加工时丢弃的边角料。本发明不添加额外
化学试剂仅通过简单清洗获得具有抗体亲和、光热转化性能的天然纳米颗粒,并将其应用
于免疫检测,避免了人工纳米材料合成耗时耗力、成本高等缺点,实现了可再生资源的循环
利用,创造了新的经济价值,环境友好,绿色清洁,变废为宝。
(3)灵敏检测盐酸克伦特罗。本发明构建的免疫层析试纸条对盐酸克伦特罗的检
测限分别为比色模式0 .179 ng mL‑1和光热模式0 .076 ng mL‑1,其灵敏度相比于传统金标
准方法提高了10倍(0.786 ng mL‑1),实现了食品中瘦肉精快速简便检测。
技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,希望具备此项技术研发的技术方,能够承接此项目。