基于MEMS電化學(xué)電極陣列大腸桿菌高通量快速檢測的生物傳感器研究.pdf

1、目的:
　　大腸桿菌是嚴(yán)重危害健康的食源性腸道致病菌之一，實現(xiàn)對大腸桿菌的快速檢測，是預(yù)防與控制食源性疾病的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。PCR（聚合酶鏈反應(yīng)法）和ELISA（酶聯(lián)免疫法）是目前較常用的食品病原菌快速檢測手段;但是因為其兩者均需要通過一系列復(fù)雜的生化處理過程，操作比較繁瑣，仍未從根本上降低病原菌的檢測時間提高檢測速度，難以滿足實際快速檢測的要求。實踐中需要一種更為可靠的新型檢測技術(shù)，它需具有檢測速度快、靈敏度高、實用性較強及低成本

2、檢測的特點，而電化學(xué)生物傳感檢測技術(shù)作為一種新型檢測技術(shù)充分集合上述優(yōu)點，它在各種食品致病菌檢測技術(shù)中逐步成為關(guān)注的焦點。
　　電化學(xué)生物傳感器主要由兩個關(guān)鍵部分構(gòu)成:一是生物傳感界面，即含有生物分子的識別層;第二就是換能器部分（電極），主要用來構(gòu)建生物傳感界面的基礎(chǔ)部分。傳統(tǒng)換能器（電極）的共同點在于電極體系過于復(fù)雜:所需反應(yīng)液體積過大(5-30ml)，檢測樣本數(shù)量過于單一，進(jìn)行傳感器界面構(gòu)建前電極預(yù)處理耗時繁瑣，僅電極經(jīng)過研磨

3、、超聲處理最少需要10min來完成，并未實現(xiàn)真正意義上的快速檢測。為了克服傳統(tǒng)致病菌檢測方法的不足，實現(xiàn)電化學(xué)生物傳感器檢測技術(shù)在大腸桿菌快速檢測中的應(yīng)用，本文的目的在于制作基于MEMS的電化學(xué)電極陣列，將生物傳感器敏感元件的三維尺寸壓縮，提高電化學(xué)生物傳感器的檢測速度與實用性并實現(xiàn)對大腸桿菌的快速檢測應(yīng)用。
　　方法:
　　1.通過腐蝕、鍵合、光刻、氧化、擴(kuò)散和濺射等工藝在75 mm×25 mm光學(xué)玻片上制備了基于微機(jī)械電

4、子系統(tǒng)的電化學(xué)電極陣列，該電極陣列含有16個三金電極單元。
　　2.在電化學(xué)電極表面構(gòu)建“11-巰基十一烷酸—BPA”單分子自組裝層;并在單分子層表面固定特異性大腸桿菌DNA檢測探針序列。
　　3.通過循環(huán)伏安法(CV)、計時電流法(IT)及交流阻抗法(EIS)對電化學(xué)電極陣列基礎(chǔ)性能及被修飾過程進(jìn)行表征。
　　4.在性能良好的電化學(xué)電極陣列上實現(xiàn)對大腸桿菌的16S rDNA的靶分子的快速檢測。
　　結(jié)果: