基于ZIF-67的免疫层析试纸高灵敏检测四环素的方法研究

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动物性食品中抗生素残留是典型的食品安全问题之一,而滥用四环素(TET)作为兽药预防细菌感染或作为饲料添加剂促进动物育种的增长会导致其在食品中残留,最终通过食物链导致TET在人体中残留积累,对人类健康构成严重威胁,包括肝毒性、胃肠道疾病、过敏反应和细菌对抗生素的耐药性等。目前定性或定量测定TET的方法有电化学分析、液相色谱-质谱法、毛细管电泳及酶联免疫测定等。但是,大多数检测方法都存在成本高、设备运行复杂的缺陷。免疫层析法(LFA)稳定性好、操作简单、无需复杂的仪器设备且检测速度快、结果直观可靠,适用于现场快速检测。本研究以TET为分析物,构建了免疫层析试纸用于高灵敏检测TET,主要研究成果如下:(1)基于ZIF-67的免疫层析方法的建立及性能评估。以Co2+为中心金属离子,2-甲基咪唑为配体,在水溶液中制备了ZIF-67,其吸附性能好且具有优异的光学性能,将其用作标记抗TET单克隆抗体(anti-TET m Abs)的载体,构建了ZIF-67-m Ab探针。在最优条件下,该传感器检测TET的灵敏度为1.5 ng/m L,比基于Au NPs的免疫层析方法高2倍,且该方法在TET检测中具有良好的选择性。另外,ZIF-67-LFA还兼具优异的实际分析性能,可用于牛奶和饮用水中TET的实时监测,在食品分析检测方面具有良好的应用潜力。(2)基于聚多巴胺包覆的ZIF-67(MPF)的免疫层析方法的建立及性能评估。以ZIF-67为前驱体,通过分层组装策略在其表面包覆吸附性能好,生物相容性强的聚多巴胺(PDA),形成水分散性好及稳定性强的MPF。MPF不仅具有优异的光学性能(明亮的黑色色彩),且具有良好的稳定性及强的蛋白亲和能力,将其用作载体构建了MPF-m Ab探针。在最佳优化条件下,相比于常规的Au NPs,MPF标记m Abs时所用的抗体量更少,从而在竞争性免疫层析中诱发更为激烈的免疫反应,大大提高了检测分析的性能。MPF-LFA在0.09–6 ng/m L范围内表现出很好的线性关系,检测限为0.045 ng/m L,且具有良好的特异性。灵敏度比ZIF-67-LFA提高了33倍,比Au NP-LFA提高了66倍。此外,MPF-LFA还成功地应用于鱼肉、鸡肉、牛奶和虾等样品中TET的筛选,回收率为91%–114%。同时还利用液质联用(LC-MS)方法对MPF-LFA在实际样品检测中的准确性进行了评估,与LC-MS的相对误差也低于12.16%,显示了其在食品样品中的应用潜力。
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