一种基于仿生型AR-DBDLBD的聚集诱导发光多残留传感体系的构建方法

专利2025-04-24  2


本发明属于生物化学检测技术及食品科学,涉及了一种基于仿生型ar-dbd/lbd的aie多残留传感体系的制备与应用;具体的,是涉及了一种基于仿生雄激素受体和aie探针的传感器系统的开发及其在食品安全和环境污染检测中的应用。


背景技术:

1、随着工业化的迅速发展和化学材料的广泛滥用,大量的环境内分泌干扰物(edcs)会经过食物链富集到人体中,从而影响身体健康。因此,环境中内分泌干扰物(edcs)的快速定量检测成为急需解决的关键问题。目前对这些edcs的检测方法主要包括高效液相色谱法、气相色谱法和电化学法等。这些方法虽然具有较高的灵敏度,但是耗时时间较长,且需要复杂的样品前处理技术。因此,迫切需要开发一种灵敏度高、特异性强、操作简便且适合高通量检测的bps检测方法,以评估环境和食品中的edcs污染情况。


技术实现思路

1、针对上述问题,本发明目的是为解决现有技术中对于环境内分泌干扰物检测方法不足的问题,提供了一种基于优化的雄激素受体蛋白和aie探针的高灵敏度传感器系统。

2、本发明的技术方案是:本发明所述的一种基于仿生型ar-dbd/lbd的aie多残留传感体系,所述传感器系统包括经abacus和pross方法优化后的仿生型ar-dbd/lbd、aie探针和pbs缓冲溶液;

3、其中,所述仿生型ar-dbd/lbd浓度为0.5μm,aie探针浓度为7.5μm。

4、进一步的,一种基于仿生型ar-dbd/lbd的aie多残留传感体系制备与应用的构建方法,其构建步骤如下:

5、步骤(1):使用基因重组技术将仿生型ar-dbd/lbd重组到大肠杆菌中,通过诱导表达获得仿生型ar-dbd/lbd;

6、步骤(2):通过圆二色光谱和红外光谱技术表征仿生型ar-dbd/lbd的结构;

7、步骤(3):将aie探针与仿生型ar-dbd/lbd进行结合,优化aie探针和仿生型ar-dbd/lbd的浓度比,实现有效检测;

8、步骤(4):利用双光子激光共聚焦显微镜确认aie探针与仿生型ar-dbd/lbd的成功结合;

9、步骤(5):进行浓度梯度分析,以确立检测不同bps浓度的传感器响应;

10、步骤(6):应用此传感器进行土壤基质效应,评估其在实际环境中的表现;

11、步骤(7):通过统计分析验证传感器数据的可靠性,确保其科学有效性。

12、进一步的,在步骤(1)中,所述获得仿生型ar-dbd/lbd的具体过程是:利用abacus和pross方法对野生型ar-dbd/lbd的氨基酸序列进行优化,以增强其在大肠杆菌中的表达效率和溶解性,优化后的仿生型ar-dbd/lbd序列通过基因合成,并克隆到表达载体中;

13、再将重组表达载体转化至大肠杆菌,通过异丙基-β-d-硫代半乳糖苷(iptg)诱导表达仿生型ar-dbd/lbd,并通过超声破碎细胞,经透析离心得到仿生型ar-dbd/lbd。

14、进一步的,在步骤(1)中,所述仿生型ar-dbd/lbd表达过程中采用的异丙基-β-d-硫代半乳糖苷(iptg)诱导浓度为0.5mm,表达后进行超声破碎处理以提取可溶性仿生型ar-dbd/lbd。

15、进一步的,在步骤(2)中,所述圆二色光谱和红外光谱的分析用于确认仿生型ar-dbd/lbd的α-螺旋和β-折叠含量,确保仿生型ar-dbd/lbd的活性与结构完整性。

16、进一步的,在步骤(3)中,优化后的aie探针和仿生型ar-dbd/lbd混合物用于检测低至0.5μm及高至50μm的bps浓度范围、且进行孵育,通过光谱分析仪检测其荧光响应,确保aie探针与仿生型ar-dbd/lbd的结合。

17、进一步的,在步骤(4)中,所述利用双光子激光共聚焦显微镜确认aie探针与仿生型ar-dbd/lbd成功结合的过程是:

18、对aie探针与仿生型ar-dbd/lbd结合后的复合物进行激光共聚焦显微镜下的成像分析,以直观证实aie探针与仿生型ar-dbd/lbd的结合情况;

19、将0.5μm的仿生型ar-dbd/lbd溶解在pbs缓冲溶液中,与7.5μm的aie探针混合,室温下孵育20分钟以形成传感器复合体;

20、将复合体样品置于激光共聚焦显微镜下观察其结合情况,确认aie探针与仿生型ar-dbd/lbd的成功结合。

21、进一步的,在步骤(5)中,所述确立传感器对bps的响应曲线和灵敏度具体是:

22、在配置好的传感器系统中,引入浓度为0.5μm至50μm的bps标准溶液,在360nm的激发波长下测量其荧光强度,以评估其对bps的检测灵敏度。

23、进一步的,在步骤(6)中,所述对土壤影响传感器的基质效应进行检测bps分析的过程是:在传感器体系中引入土壤基质,加入浓度为0.5μm至50μm的bps标准溶液进行检测,以评估传感器在土壤基质中的性能和精度。

24、进一步的,所述步骤(7)具体是:进行加标回收率统计分析,通过在土壤样本中加入标准的bps溶液,再使用传感器系统进行检测,从而计算其回收率,以验证传感器数据的准确性和可靠性,确保其在环境监测和风险评估中的应用。

25、本发明的有益效果是:通过将优化后的雄激素受体蛋白与aie探针结合,构建了一个高灵敏的传感器系统,用于有效地监测和评估环境中bps的污染水平。



技术特征:

1.一种基于仿生型ar-dbd/lbd的聚集诱导发光多残留传感体系,其特征在于,包括经abacus和pross方法优化后的仿生型ar-dbd/lbd、aie探针和pbs缓冲溶液;

2.根据权利要求1所述的一种基于仿生型ar-dbd/lbd的聚集诱导发光多残留传感体系的构建方法,其特征在于,其构建步骤如下:

3.根据权利要求2所述的一种基于仿生型ar-dbd/lbd的聚集诱导发光多残留传感体系的构建方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述获得仿生型ar-dbd/lbd的具体过程是:利用abacus和pross方法对野生型ar-dbd/lbd的氨基酸序列进行优化,以增强其在大肠杆菌中的表达效率和溶解性,优化后的仿生型ar-dbd/lbd序列通过基因合成,并克隆到表达载体中;

4.根据权利要求2所述的一种基于仿生型ar-dbd/lbd的聚集诱导发光多残留传感体系的构建方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述仿生型ar-dbd/lbd表达过程中采用的iptg诱导浓度为0.5mm,表达后进行超声破碎处理以提取可溶性仿生型ar-dbd/lbd。

5.根据权利要求2所述的一种基于仿生型ar-dbd/lbd的聚集诱导发光多残留传感体系的构建方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述圆二色光谱和红外光谱的分析用于确认仿生型ar-dbd/lbd的α-螺旋和β-折叠含量,确保仿生型ar-dbd/lbd的活性与结构完整性。

6.根据权利要求2所述的一种基于仿生型ar-dbd/lbd的聚集诱导发光多残留传感体系的构建方法,其特征在于,在步骤(3)中,优化后的aie探针和仿生型ar-dbd/lbd混合物用于检测低至0.5μm及高至50μm的bps浓度范围、且进行孵育,通过光谱分析仪检测其荧光响应,确保aie探针与仿生型ar-dbd/lbd的结合。

7.根据权利要求2所述的一种基于仿生型ar-dbd/lbd的聚集诱导发光多残留传感体系的构建方法,其特征在于,在步骤(4)中,所述利用双光子激光共聚焦显微镜确认aie探针与仿生型ar-dbd/lbd成功结合的过程是:

8.根据权利要求2所述的一种基于仿生型ar-dbd/lbd的聚集诱导发光多残留传感体系的构建方法,其特征在于,在步骤(5)中,所述确立传感器对bps的响应曲线和灵敏度具体是:

9.根据权利要求2所述的一种基于仿生型ar-dbd/lbd的聚集诱导发光多残留传感体系的构建方法,其特征在于,在步骤(6)中,所述对土壤影响传感器的基质效应进行检测bps分析的过程是:在传感器体系中引入土壤基质,加入浓度为0.5μm至50μm的bps标准溶液进行检测,以评估传感器在土壤基质中的性能和精度。

10.根据权利要求2所述的一种基于仿生型ar-dbd/lbd的聚集诱导发光多残留传感体系的构建方法,其特征在于,所述步骤(7)具体是:进行加标回收率统计分析,通过在土壤样本中加入标准的bps溶液,再使用传感器系统进行检测,从而计算其回收率,以验证传感器数据的准确性和可靠性,确保其在环境监测和风险评估中的应用。


技术总结
本发明公开了一种基于仿生型AR‑DBD/LBD的聚集诱导发光(AIE)多残留传感体系的构建方法;属于生物化学检测技术及食品科学技术领域,包括优化后的AR‑DBD/LBD、AIE探针及PBS缓冲溶液,其构建步骤:将仿生型AR‑DBD/LBD重组到大肠杆菌中,通过诱导表达获得目的蛋白;通过圆二色光谱和红外光谱技术表征仿生型AR‑DBD/LBD的结构;将AIE探针与仿生型AR‑DBD/LBD进行结合;利用双光子激光共聚焦显微镜确认探针与蛋白的成功结合;以确立检测不同双酚类似物(BPs)浓度的传感器响应;应用此传感器进行土壤基质效应,评估其在实际环境中的表现;通过统计分析验证传感器数据的可靠性。本发明通过将优化后的雄激素受体蛋白与AIE探针结合,构建了一个高灵敏的传感器系统,有效地监测和评估环境中BPs的污染水平。

技术研发人员:关天竺,李宁,李华祥,饶胜其,肖丽霞,杨振泉
受保护的技术使用者:扬州大学
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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