研究內(nèi)容:
丙烯酰胺廣泛存在于許多油炸和烘焙食品中,已被證明對人類具有潛在的致癌性。本工作設計了一種以核殼上轉(zhuǎn)換納米粒子(CSUCNPs)為載體,以核酸適體為識別元件的新型生物傳感器,用于丙烯酰胺的檢測。這項工作的原理是基于從 CSUCNPs 到銀納米團簇 (AgNCs) 的熒光共振能量轉(zhuǎn)移 (FRET) 過程。而丙烯酰胺與適體之間的結(jié)合擾亂了DNA結(jié)構(gòu)并抑制了AgNCs的合成,從而誘導了更高的熒光強度。在優(yōu)化的實驗條件下,在1~105nm范圍內(nèi),該方法的檢測限為1.13nm。將該生物傳感器應用于食品加標樣品中,回收率為78.52-117.09%,相對標準偏差為1.54-10.46%,驗證了該生物傳感器的適用性。該方法與標準的HPLC方法相比,具有較高的一致性(P>0.05)。
要點一:
成功開發(fā)了一種基于 CSUCNPs 的生物傳感器,用于靈敏、快速地檢測 AAm。以 DNA 為模板的 AgNCs 被用作通過 FRET 的上轉(zhuǎn)換熒光的猝滅劑。該方法以DNA為模板合成AgNCs,以核酸適體特異性識別AAM。
要點二:
這種傳感方法以 1.13 nM 的低 LOD 實現(xiàn)了對 AAm 的靈敏檢測。開發(fā)的生物傳感器已應用于真實食品樣品中AAm的高精度檢測,被視為現(xiàn)實生活中食品安全控制的優(yōu)選候選者。
圖 1:核心 UCNPs 在 50 nm 尺度 (A) 和 20 nm 尺度 (B) 的 TEM 圖像;50 nm 尺度 (C) 和 20 nm 尺度 (D) 的核殼 UCNP;50 nm 尺度的二氧化硅涂層 CSUCNP (E);50 nm 尺度的 AgNCs 耦合 CSUCNPs (F),插圖:AgNCs 的 TEM 圖像。CSUCNPs(G)的能級方案和能量轉(zhuǎn)移過程。CSUCNPs (H) 的上轉(zhuǎn)換熒光光譜。
圖 2:UCNPs、CSUCNPs 和 CSUCNPs@SiO2 的 FTIR 光譜 (A)。UCNPs、CSUCNPs 和 CSUCNPs@SiO2 的 XRD 圖譜(B)。CSUCNPs (C) 的 SAED 模式。CSUCNPs 的 EDS 譜 (D)。
圖 3:(圖 3. 980 nm 激光激發(fā)下的上轉(zhuǎn)換發(fā)射和 AAm 添加前后系統(tǒng)的吸收光譜 (A)。在生物傳感器構(gòu)建的不同階段 (B) 在 980 nm 激光激發(fā)下的上轉(zhuǎn)換發(fā)射光譜。生物傳感器構(gòu)建不同階段的吸收光譜(C)。不同組分的 Zeta 電位 (D)。
圖 4:優(yōu)化DNA1的濃度(0、10、20、40、60、80和100nM)(A)及其孵育時間(0、2、4、6、8、12和24小時)(B),DNA2和AAM適體的孵育時間(0、10、20、30、40、50和60分鐘)(C),檢測AAM的孵育時間(0、10、20、30、40、50和60分鐘)(D)。
圖 5:系統(tǒng)在不同AAM濃度(1、10、100、500、1000、5000、104、5×104和105nm)下的熒光光譜(A)和在450nm下的熒光強度對不同AAM濃度(1、10、100、500、1000、5000、104、5×104和105nm)的線性圖(B)。
參考文獻