本文關(guān)鍵詞：基于SERS技術(shù)快速鑒別鼠傷寒沙門氏菌及其耐藥菌株

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【摘要】：致病菌的快速檢驗(yàn),始終是一個(gè)涉及臨床細(xì)菌感染疾病治療和食品安全等多領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題。在臨床細(xì)菌感染疾病治療過程中,抗生素的濫用誘發(fā)了大量耐藥菌株的產(chǎn)生,使得臨床常用抗生素的可選擇性降低,治療效果不佳,并且促使臨床發(fā)病率、死亡率和治療難度明顯增加。因此,致病菌的快速鑒別及對(duì)細(xì)菌耐藥性的監(jiān)測(cè)研究是快速診斷病因和掌控耐藥性產(chǎn)生過程的關(guān)鍵。表面增強(qiáng)拉曼光譜(surface enhanced Raman spectroscopy,SERS)技術(shù),作為一種能夠提供豐富的特征光譜信息且靈敏度高的光譜檢測(cè)方法,已在微生物檢測(cè)和分析領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。由于臨床上對(duì)病原菌的快速檢測(cè)方法的不斷需求,本文將利用SERS技術(shù),首先針對(duì)兩種常見的致病菌開展光譜測(cè)量與分析,探討它們生化物質(zhì)組成在光譜上反映出的異同,并在此基礎(chǔ)上結(jié)合多元統(tǒng)計(jì)分析,尋求快速鑒別致病菌的有效方法。還將利用SERS技術(shù)快速鑒別致病菌及其耐藥菌株,并對(duì)耐藥性產(chǎn)生過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),旨在為臨床治療的個(gè)體化用藥提供參考。采用化學(xué)還原法制備納米金溶膠,合成得到高濃度、深紅色的金納米顆粒溶膠,其分散性較好無團(tuán)聚現(xiàn)象,并具有良好的穩(wěn)定性、重復(fù)性和增強(qiáng)效果。以此作為增強(qiáng)基底,對(duì)兩種常見致病菌大腸桿菌和鼠傷寒沙門氏菌進(jìn)行SERS檢測(cè)。其中,7個(gè)特征峰存在明顯差異,其中特征拉曼位移在1442 cm-1、1472 cm-1和1478 cm-1處屬于蛋白質(zhì)分子的C-H2鍵變形振動(dòng),1232 cm-1被指認(rèn)為與構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本骨架相關(guān)的酰胺III帶的特征峰,初步推斷細(xì)胞外壁結(jié)構(gòu)差異是造成特征峰差異的主要原因。此外,利用SERS技術(shù)結(jié)合線性判別分析,對(duì)鼠傷寒沙門氏菌的兩種工程菌株進(jìn)行鑒別,建立的分類模型準(zhǔn)確率達(dá)到100%。最后,在S.typhimurium敏感菌株及其抗性菌株的鑒別研究中,選取與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)相關(guān)的波段1150~1293cm-1,采用線性判別分析和支持向量機(jī)兩種方法建立模型,模型錯(cuò)分率分別為4%和3.5%,均展現(xiàn)出極好的分類效果。同時(shí),實(shí)現(xiàn)了對(duì)耐藥菌株的篩選過程,和抗生素與菌株共培養(yǎng)過程的SERS監(jiān)測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,SERS技術(shù)在區(qū)分不同種類的病原菌方面具有巨大的潛力,所建立的定性分析模型準(zhǔn)確度高和靈敏度高,并且能夠?qū)崿F(xiàn)藥物作用過程中的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。本文的研究成果,將為SERS技術(shù)在臨床病原菌快速檢測(cè)領(lǐng)域中的應(yīng)用提供重要的理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：表面增強(qiáng)拉曼光譜 致病菌 金納米顆粒 快速檢測(cè) 多元統(tǒng)計(jì)分析
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R446.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 選題意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 本文內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排12-13
• 第2章 表面增強(qiáng)拉曼光譜及其數(shù)據(jù)處理技術(shù)13-19
• 2.1 拉曼光譜技術(shù)簡介13-14
• 2.2 表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)簡介14-15
• 2.3 表面增強(qiáng)拉曼光譜數(shù)據(jù)處理技術(shù)15-19
• 第3章 基于SERS技術(shù)對(duì)大腸桿菌和鼠傷寒沙門氏菌的快速檢測(cè)和鑒別19-35
• 3.1 材料與方法20-23
• 3.1.1 主要儀器和材料20-21
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)方法21-23
• 3.2 結(jié)果與分析23-33
• 3.2.1 納米金顆粒的物性表征23-25
• 3.2.2 普通拉曼光譜與SERS光譜檢測(cè)結(jié)果比較25-27
• 3.2.3 E. coli和S. typhimurium的SERS光譜預(yù)處理27-28
• 3.2.4 E. coli和S. typhimurium的SERS光譜的特征峰值指認(rèn)28-30
• 3.2.5 E. coli和S. typhimurium的SERS光譜特征提取及定性分析30-32
• 3.2.6 基于 SERS 技術(shù)鑒別 S. typhimurium TA100 和 TA98 菌株32-33
• 3.3 討論33-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 第4章 利用SERS技術(shù)快速鑒別鼠傷寒沙門氏菌及其耐藥菌株的研究35-49
• 4.1 材料與方法36-39
• 4.1.1 主要儀器和材料36
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)方法36-39
• 4.2 結(jié)果與分析39-47
• 4.2.1 耐藥菌株的誘導(dǎo)與篩選39-40
• 4.2.2 S. typhimurium及其耐藥菌株的SERS檢測(cè)40-43
• 4.2.3 S. typhimurium菌株耐藥性產(chǎn)生過程的動(dòng)態(tài)SERS監(jiān)測(cè)43-46
• 4.2.4 頭孢噻肟誘導(dǎo)S. typhimurium菌株表面分子結(jié)構(gòu)變化的SERS檢測(cè)與識(shí)別46-47
• 4.3 討論47-48
• 4.4 本章小結(jié)48-49
• 結(jié)論49-51
• 參考文獻(xiàn)51-57
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果57-59
• 致謝59

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本文編號(hào)：811099