详情

原文传递利用太赫兹波段超材料传感器检测黄曲霉毒素B1和B2的方法

专利名称：	利用太赫兹波段超材料传感器检测黄曲霉毒素B1和B2的方法
摘要：	本发明提供一种利用太赫兹波段超材料传感器检测黄曲霉毒素B1和B2的方法，包括：用甲醇配制黄曲霉毒素B1和B2的标准待测溶液样品，加至太赫兹波段超材料生物传感器上，利用太赫兹时域光谱透射系统测试并分析了LC谐振模式的共振频率随不同量的黄曲霉毒素B1和B2的红移效果，对比其频移量的大小，不仅实现了微克级别的黄曲霉毒素B1和B2的高灵敏检测与识别，还可以进一步对其进行定量分析。本发明能够真实、有效地对黄曲霉毒素B1和B2进行快速、准确的定量检测与识别。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中央民族大学
发明人：	杨玉平;赵蓉
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201910765936.6
公开号：	CN110455743A
代理机构：	北京路浩知识产权代理有限公司
代理人：	黄爽
分类号：	G01N21/3586(2014.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	100083北京市海淀区中关村南大街27号
主权项：	1.太赫兹波段超材料传感器，其特征在于，所述传感器包括基底和附着在所述基底上的亚波长金属谐振环阵列；其中，所述亚波长金属谐振环阵列至少包含10000个均匀排布、等尺寸的谐振环单元，每个谐振环单元为奔驰标志形状，且圆环上至少设有一个开口，可在太赫兹波段下实现谐振。 2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，每个谐振环单元的圆环上设有三个等大的开口，三个开口以圆环中心为圆心成120°。 3.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，基底材料选自半导体硅、聚酰亚胺、石英中的一种，厚度为25-50μm；优选基底材料为聚酰亚胺，厚度为29μm；亚波长金属谐振环阵列的材料选自金、铝、铜中的一种或它们的合金，厚度为200-400nm；优选亚波长金属谐振环阵列的材料为金，厚度为200nm。 4.根据权利要求1-3任一项所述的传感器，其特征在于，所述谐振环单元的尺寸为50μm×50μm，每个谐振环单元其圆环的内半径为17μm，外半径为20μm，宽度为3μm，开口大小为2μm。 5.权利要求1-4任一项所述传感器在黄曲霉毒素B1和B2的定性及定量检测中的应用。 6.利用太赫兹波段超材料传感器检测黄曲霉毒素B1和B2的方法，其特征在于，所述方法包括：用甲醇分别配制黄曲霉毒素B1、B2的标准品溶液，加至权利要求1-4任一项所述传感器的阵列上，干燥后采用太赫兹时域光谱系统获取样本在0-3.0THz范围内的太赫兹光谱数据，并分析LC谐振模式的共振频率随不同量的黄曲霉毒素B1、B2的偏移量变化，分别建立黄曲霉毒素B1、B2含量与频率偏移量的数学模型；待测样品经前处理后，配制成溶液，用待测样品溶液替换所述黄曲霉毒素B1、B2的标准品溶液，并按照上述方法对待测样品溶液进行测定，根据测定结果实现对黄曲霉毒素B1和B2的定性及定量检测。 7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，包括以下步骤： (1)用甲醇分别配制黄曲霉毒素B1、B2的标准品溶液； (2)将黄曲霉毒素B1、B2的标准品溶液滴加至所述传感器的阵列上并干燥，作为待测样本；利用太赫兹时域光谱系统，采用透射测量模式在氮气环境下采集传感器基底的太赫兹光谱数据作为参考信号，滴加不同量样本的太赫兹光谱数据作为样本信号，对时域光谱进行傅里叶变换，得到参考振幅Eref(ω)和样品振幅Esam(ω)； (3)在0-3.0THz范围内，利用振幅信息，通过T(ω)＝Esam(ω)/Eref(ω)获得黄曲霉毒素B1、B2样本的透过率，建立黄曲霉毒素B1、B2的含量与透过率的标准方程； (4)根据上述频率-透过率曲线得到不同量黄曲霉毒素B1、B2的共振峰分别对应的频率f，建立黄曲霉毒素B1、B2的含量与频率的标准方程； (5)将不同量黄曲霉毒素B1、B2样本对应的频率f与滴加0μL样本的频率f0相减得到对应的频率偏移量Δf，并建立黄曲霉毒素B1、B2的含量与频率偏移的标准方程； (6)根据Δf/f0的比值，建立黄曲霉毒素B1、B2的含量与归一化频率偏移的标准方程； (7)用待测样品溶液替换步骤(2)中的标准品溶液，并按照步骤(2)～(6)对待测样品溶液进行测定。 8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(1)配制的黄曲霉毒素B1、B2的标准品溶液的浓度为2mg/mL；步骤(2)中太赫兹时域光谱系统的测定条件为：20-25℃，相对湿度<10％。 9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(4)所建标准方程为：黄曲霉毒素B1：f＝1.27886-0.01021x+2.8083×10-4x2 黄曲霉毒素B2：f＝1.27866-0.0142x+4.97895×10-4x2；和/或步骤(5)所建标准方程为：黄曲霉毒素B1：Δf＝-0.4685+10.2073x-0.2809x2 黄曲霉毒素B2：Δf＝2.3415+13.5803x-0.4683x2；和/或步骤(6)所建标准方程为：黄曲霉毒素B1：Δf/f0＝-0.06+0.798x-0.022x2 黄曲霉毒素B2：Δf/f0＝0.18+1.056x-0.036x2；上式中：x均为滴加标准品溶液的体积。 10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，黄曲霉毒素B1的最低检测限为0.8μg，黄曲霉毒素B2的最低检测限为0.4μg。
所属类别：	发明专利