基于石英晶體微天平(QCM)大腸桿菌生物傳感器的制備及其應(yīng)用.pdf

1、致病菌在食品和環(huán)境中廣泛存在，感染劑量低，其引起的食源性疾病是全世界頭號(hào)食品安全問(wèn)題。大腸桿菌是主要的致病菌之一，存在于人和動(dòng)物的消化道，可以引起各種各樣的胃腸系統(tǒng)和泌尿系統(tǒng)的損害和病變。傳統(tǒng)的大腸桿菌檢測(cè)方法設(shè)備昂貴、操作復(fù)雜、費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且會(huì)延遲檢測(cè)結(jié)果，無(wú)法及時(shí)阻止流行病的爆發(fā)。因此，市場(chǎng)迫切需要樣品無(wú)需預(yù)處理且能夠快速靈敏地識(shí)別食品、藥品及公共衛(wèi)生環(huán)境中的致病菌的方法。本文以石英晶體微天平為檢測(cè)手段，介電泳為生物分子有序富集手段，

2、大腸桿菌O157:H7為檢測(cè)目標(biāo)，探索分子識(shí)別的方法。本課題的研究?jī)?nèi)容和結(jié)果包括以下幾個(gè)方面：
　　1.設(shè)計(jì)在傳感器表面固定蛋白A以增加免疫反應(yīng)的結(jié)合位點(diǎn)，制備QCM免疫傳感器，并用循環(huán)伏安、交流阻抗譜、靜態(tài)水接觸角、反射紅外以及石英晶體微天平對(duì)其進(jìn)行了表征。利用制備的免疫傳感器對(duì)大腸桿菌O157:H7進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)范圍為3.0×106~3.0×109 CFU/mL，檢出限為7.0 CFU/mL；當(dāng)在檢測(cè)過(guò)程中加上正介電泳力后，檢

3、測(cè)靈敏度明顯提高，檢測(cè)范圍變寬3.0×103~3.0×109 CFU/mL，檢出限下降為5.0 CFU/mL。該傳感器的再生效果不太理想。
　　2.以大腸桿菌O157:H7為模板分子，吡咯為功能單體，采用電化學(xué)聚合的方法制備聚吡咯分子印跡傳感器，通過(guò)循環(huán)伏安、交流阻抗譜、掃描電子顯微鏡以及靜態(tài)水接觸角對(duì)其進(jìn)行了表征，并對(duì)聚合的電位范圍和聚合圈數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。該傳感器對(duì)大腸桿菌的檢測(cè)范圍為3.0~3.0×109 CFU/mL，檢出限為

4、1.0 CFU/mL。檢測(cè)過(guò)程中加上正介電泳力后，可以有效地縮短響應(yīng)時(shí)間，10 min即可完成檢測(cè)。該分子印跡傳感器可以對(duì)大腸桿菌進(jìn)行特異性識(shí)別。
　　3.首次提出采用QCM儀器對(duì)大腸桿菌發(fā)酵乳糖的產(chǎn)氣過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，進(jìn)而進(jìn)行大腸桿菌的檢測(cè)，該法操作簡(jiǎn)單、費(fèi)用低廉。100~150 min即可明顯地監(jiān)測(cè)到產(chǎn)氣過(guò)程的特征QCM響應(yīng)，檢測(cè)范圍為6.0×106~2.0×108 CFU/mL，與傳統(tǒng)培養(yǎng)法檢測(cè)手段相比，該法大大縮短響應(yīng)時(shí)間。探