一种通用型的便携式适配体-量子点光催化比色检测平台的制作方法

本发明涉及量子点和适配体在光学传感器领域的应用，特别是涉及一种通用型的便携式适配体-量子点光催化比色检测平台。

背景技术：

1、量子点是一类尺寸在1-10nm的一种新型纳米材料，具有强大的类酶活性，能够催化氧化底物产生比色信号。然而，由于量子点可能与其他分子发生非特异性相互作用，导致假阳性结果，限制了其在光学传感器中的应用。适配体是一类单链dna或rna分子，因其对目标物具有高选择性和亲和力，在生物传感领域备受关注。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、操作简便的通用型的便携式适配体-量子点光催化比色检测平台，通过调整适配体的类型及纸基构型即可实现多种目标物的同时在线检测，这一技术有望在光学传感领域取得重要应用和进展。

2、本发明通用型的便携式适配体-量子点光催化比色检测平台，包括电源和设置在其上的避光罩，所述避光罩包括侧壁和顶板，底部开口，在所述顶板上设置有圆孔，在所述侧壁的一侧上端活动连接有光源板，在所述光源板的中部设置有光源，在所述光源的下部设置有匀光片；所述电源的上部设置有加热平台。

3、本发明所述的通用型的便携式适配体-量子点光催化比色检测平台还包括智能手机。

4、本发明所述的通用型的便携式适配体-量子点光催化比色检测平台，其中，在所述侧壁的另一侧上端活动连接有手机支架，在所述手机支架的中部设置有拍摄孔。

5、本发明所述的通用型的便携式适配体-量子点光催化比色检测平台，其中，在所述匀光片的一周设置有灯带。

6、本发明所述的通用型的便携式适配体-量子点光催化比色检测平台，其中，所述避光罩的一侧与所述电源的上部铰接，反应时将所述加热平台罩扣起来，在所述加热平台上设置有纸基。

7、本发明所述的通用型的便携式适配体-量子点光催化比色检测平台，其中，所述匀光片为圆形，当所述光源板翻转到所述顶板上方时，所述光源、匀光片和灯带均在所述圆孔的内部；

8、所述手机支架与所述顶板平行使用或者翻转后折叠在所述顶板的上部使用，折叠使用时所述拍摄孔在所述圆孔的上方。

9、本发明所述的通用型的便携式适配体-量子点光催化比色检测平台，其中，所述活动连接为铰接，所述电源包括移动电源和交流电源，所述光源为led灯珠。

10、采用本发明所述通用型的便携式适配体-量子点光催化比色检测平台进行在线检测的方法，包括如下步骤：

11、(a)制作纸基，所述纸基包括1个样品区和3个反应区；

12、(b)制作所述通用型的便携式适配体-量子点光催化比色检测平台；

13、(c)样品预处理，获得样品溶液；

14、(d)反应和检测：将cdse/zns核壳量子点修饰于所述反应区，37度烘干后加入适配体，在所述样品区加入所述样品溶液反应一段时间后，在所述反应区加入opd，在led灯珠的激发下反应一段时间，即实现目标物的比色检测；

15、使用智能手机拍摄反应后所述纸基的光学照片，使用颜色分析软件得到所述反应区的rgb值用于后续数据分析，从而实现目标物的定量检测。

16、本发明所述的方法用于同时检测pb(ii)、as(iii)和cd(ii)，其中：

17、将20μl 1μm的cdse/zns核壳量子点修饰于所述反应区，37度烘干后在三个所述反应区分别加入20μl 25μm的氨基修饰的pb(ii)、as(iii)和cd(ii)适配体，在所述样品区加入20μl所述样品溶液反应一段时间后，在所述反应区加入20μl 2g/l opd，在420nm的led灯珠的激发下反应10min，即实现目标物的比色检测；

18、所述氨基修饰的pb(ii)、as(iii)和cd(ii)适配体的核苷酸序列如序列表中seqid no:1～3所示。

19、本发明所述的方法，其中：

20、所述纸基的制作过程包括如下步骤：使用auto-cad软件将设计好的构型图打印到滤纸上，置于150度的烘箱中烘干30min后置于密封袋中备用；所述纸基由显色层、粘合层和亲水层三部分组合而成，所述显色层包括一个直径为1cm的样品区、三个直径为0.6cm反应区，和三个0.8*0.3cm的亲水通道，所述反应区和所述亲水通道间有0.2cm的疏水间隙，所述亲水层有3个0.75*0.3cm的亲水通道，用于连接所述反应区和所述亲水通道，所述粘合层将所述显色层和所述亲水层固定成所述纸基。

21、所述样品预处理包括如下步骤：称取1g样品，放入200ml密闭容器中，加入温度为22±3℃、体积为50ml的0.07mol l-1的模拟胃液，调节溶液ph值在1.10-1.30之间，将样品置于震荡频率约为150min-1的恒温水浴震荡器中在37℃下恒温避光震荡1h，再于37℃下避光静置1h；测试迁移后溶液的ph值是否在1.10-1.30之间，若处于该范围内，取上清液过0.45μm的滤膜后即为样品溶液。

22、本发明通用型的便携式适配体-量子点光催化比色检测平台与现有技术不同之处在于：

23、本发明通用型的便携式适配体-量子点光催化比色检测平台采用适配体单链竞合策略开发了一种通用型适配体-量子点光催化比色检测平台，通过调整适配体的类型及纸基构型即可实现多种目标物的同时在线检测。该平台由比色单元和识别单元组成。比色单元的核心是由适配体-量子点-比色底物组成的三元比色系统，其中适配体作为识别部分，量子点作为信号转导部分，当目标物存在时，适配体发生折叠对目标物进行包绕，量子点光催化活性发生改变，从而实现目标物比色检测。同时，智能手机在识别单元中起着至关重要的作用，它可以实时捕获光学图像，并将其转换为rgb值和灰度值用于后续数据分析，从而实现目标物的定量检测。

24、下面结合附图对本发明的通用型的便携式适配体-量子点光催化比色检测平台作进一步说明。

技术特征：

1.一种通用型的便携式适配体-量子点光催化比色检测平台，其特征在于：包括电源(1)和设置在其上的避光罩(2)，所述避光罩(2)包括侧壁(201)和顶板(202)，底部开口，在所述顶板(202)上设置有圆孔(203)，在所述侧壁(201)的一侧上端活动连接有光源板(3)，在所述光源板(3)的中部设置有光源(301)，在所述光源(301)的下部设置有匀光片(302)；所述电源(1)的上部设置有加热平台(101)。

2.根据权利要求1所述的通用型的便携式适配体-量子点光催化比色检测平台，其特征在于：还包括智能手机(4)。

3.根据权利要求2所述的通用型的便携式适配体-量子点光催化比色检测平台，其特征在于：在所述侧壁(201)的另一侧上端活动连接有手机支架(5)，在所述手机支架(5)的中部设置有拍摄孔。

4.根据权利要求3所述的通用型的便携式适配体-量子点光催化比色检测平台，其特征在于：在所述匀光片(302)的一周设置有灯带(303)。

5.根据权利要求4所述的通用型的便携式适配体-量子点光催化比色检测平台，其特征在于：所述避光罩(2)的一侧与所述电源(1)的上部铰接，反应时将所述加热平台(101)罩扣起来，在所述加热平台(101)上设置有纸基(6)。

6.根据权利要求5所述的通用型的便携式适配体-量子点光催化比色检测平台，其特征在于：所述匀光片(302)为圆形，当所述光源板(3)翻转到所述顶板(202)上方时，所述光源(301)、匀光片(302)和灯带(303)均在所述圆孔(203)的内部；

7.根据权利要求6所述的通用型的便携式适配体-量子点光催化比色检测平台，其特征在于：所述活动连接为铰接，所述电源(1)包括移动电源和交流电源，所述光源(1)为led灯珠。

8.采用权利要求2-7中任意一种所述通用型的便携式适配体-量子点光催化比色检测平台进行在线检测的方法，其特征在于：包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述方法用于同时检测pb(ii)、as(iii)和cd(ii)，其中：

技术总结
本发明通用型的便携式适配体‑量子点光催化比色检测平台包括电源(1)和设置在其上的避光罩(2)，所述避光罩(2)包括侧壁(201)和顶板(202)，底部开口，在所述顶板(202)上设置有圆孔(203)，在所述侧壁(201)的一侧上端活动连接有光源板(3)，在所述光源板(3)的中部设置有光源(301)，在所述光源(301)的下部设置有匀光片(302)；所述电源(1)的上部设置有加热平台(101)。本发明通用型的便携式适配体‑量子点光催化比色检测平台采用适配体单链竞合策略开发了一种通用型适配体‑量子点光催化比色检测平台，通过调整适配体的类型及纸基构型即可实现多种目标物的同时在线检测。

技术研发人员：岳锦萍,付艳玲,张庆,吕庆,王婉,王志娟
受保护的技术使用者：中国检验检疫科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16