一种利用石英晶体微天平检测可卡因的方法

摘要

本发明公开了一种利用石英晶体微天平检测可卡因的方法，该方法为：一、制备表面自组装DNA的QCM芯片；二、封闭芯片表面的多余位点；三、制备引发剂标记的DNA溶液；四、采用适配体DNA溶液和引发剂标记的DNA溶液共同孵育封闭后的芯片，装入石英晶体微天平的反应器中，通入缓冲液，读取频率F1；五、取出芯片进行表面引发聚合反应；六、将表面引发聚合反应后的芯片置于反应器中，通入缓冲液，读取频率F2，再通入检测物，读取频率F3，计算F2与F1及F2与F3的差值ΔF′和ΔF″，当ΔF″/ΔF′≥30%时，判定检测物中含有可卡因。本发明采用石英晶体微天平为检测工具，具有实时检测等优势。

主权项

一种利用石英晶体微天平检测可卡因的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、配制DNA浓度为0.2μM的DNA组装液，然后采用DNA组装液孵育清洗干净的QCM芯片，得到表面自组装DNA的QCM芯片；所述DNA为巯基修饰DNA，DNA序列为：5’‑TCA CAG ATG AGT AAA AAA AAA AAA‑3’；步骤二、采用浓度为2μM的巯基聚乙二醇的乙醇溶液孵育步骤一中所述表面自组装DNA的QCM芯片使芯片表面的多余位点封闭；步骤三、制备引发剂标记的DNA溶液；步骤四、采用适配体DNA溶液和步骤三中所述引发剂标记的DNA溶液共同孵育步骤二中封闭后的QCM芯片，用缓冲溶液冲洗孵育后的芯片表面，得到固定有适配体DNA的QCM芯片；将所述固定有适配体DNA的QCM芯片装入石英晶体微天平的反应器中，然后向反应器中通入缓冲液，待基线平稳后，读取石英晶体微天平监测到的频率F1；所述适配体DNA的序列为ACT CAT CTG TGA ATC TCG GGA GAC AAG GAT AAA TCC TTC AAT GAA GTG GGT CTC CC；所述缓冲液为0.1M pH值为7.0的PBS缓冲液；步骤五、将步骤四中装入石英晶体微天平的反应器中的QCM芯片取出，氮气吹干后置于表面引发聚合反应液中，并将整个反应体系移至手套箱中，室温下反应2h～4h后将QCM芯片从表面引发聚合反应液中取出，用PBS溶液冲洗QCM芯片，然后用氮气吹干；步骤六、将步骤五中吹干后的QCM芯片装入石英晶体微天平的反应器中，然后向反应器中通入缓冲液，待基线平稳后，读取石英晶体微天平监测到的频率F2，再向反应器中通入检测物，待石英晶体微天平频率变化曲线平稳后读取监测到的频率F3，计算频率F2和步骤四中所述频率F1的差值ΔF′，频率F2和频率F3的差值ΔF′′，当ΔF′′/ΔF′≥30％时判定检测物中含有可卡因；所述缓冲液为0.1M pH值为7.0的PBS缓冲液；步骤三中所述引发剂标记的DNA溶液的制备方法为：将10μL浓度为10mg/mL新鲜配置的NHS‑酰溴溶液与5μL浓度为1M的pH值为9的NaHCO₃/Na₂CO₃溶液混合均匀，并加水稀释至40μL，随后加入3μL浓度为100μM的氨基修饰DNA，加水稀释至50μL，25℃下反应1h，随后将反应产物用含0.2M NaCl的浓度为0.1M的PBS缓冲溶液稀释至600μL得到引发剂标记的DNA溶液；步骤四中所述适配体DNA溶液为含100μM适配体DNA的0.1M的PBS溶液，适配体DNA溶液与引发剂标记的DNA溶液的体积比为1∶25；步骤五中所述表面引发聚合反应液的制备方法为：配制去离子水与甲醇体积比为1∶1的混合溶液，向每升混合溶液中加入16mmol2,2'‑联吡啶、5mmol寡聚甲基丙烯酸寡乙二醇酯和5mmol甲基丙烯酸‑2‑羟基乙酯，混合均匀后加入0.004mmol的氯化铜和0.1mol氯化钠，得到淡蓝色溶液，对淡蓝色溶液除氧10min～30min，随后向每升除氧后的淡蓝色溶液中加入0.004mmol抗坏血酸，保持氮气氛围，得到红色的表面引发聚合反应液。