【摘要】：幾個(gè)世紀(jì)以來,以空氣氣溶膠為傳播介質(zhì)的傳染病的爆發(fā)和流行一直是對(duì)人類健康和環(huán)境安全造成嚴(yán)重威脅的主要原因之一。很多呼吸道傳染病都是由細(xì)菌引起的。傳統(tǒng)的檢測方法如利用經(jīng)典的培養(yǎng)法對(duì)空氣中的病原微生物進(jìn)行檢測耗時(shí)耗力,導(dǎo)致診斷的延遲并直接推高了傳染病的死亡率和發(fā)病率。微生物氣溶膠污染對(duì)環(huán)境安全的損失也十分巨大。為了解決這一基本的問題,實(shí)現(xiàn)對(duì)微生物空氣氣溶膠中的病原微生物快速、準(zhǔn)確的檢測,一些新興的環(huán)境科學(xué)技術(shù)與環(huán)境生物技術(shù)如微流控芯片技術(shù)等越來越廣泛的應(yīng)用到環(huán)境監(jiān)測工作中,在大氣檢測中的微流控芯片技術(shù)也已經(jīng)應(yīng)用于空氣氣溶膠中的病原微生物快速、準(zhǔn)確檢測。目前,各種學(xué)科的前沿技術(shù)和思維已經(jīng)融入到環(huán)境檢測領(lǐng)域,如微生物學(xué)、生物化學(xué)、環(huán)境化學(xué)等學(xué)科中的酶聯(lián)免疫反應(yīng)技術(shù)、環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增、流體力學(xué)擬合等技術(shù)有力的推動(dòng)了環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域中氣溶膠病原微生物的檢測工作。 本論文建立了一個(gè)簡單、廉價(jià)的微流控芯片裝置,能夠快速、高效的對(duì)空氣氣溶膠中的病原微生物進(jìn)行富集、捕獲。這個(gè)裝置通過了以大腸桿菌和恥垢桿菌作為實(shí)驗(yàn)材料的可行性驗(yàn)證,9分鐘之內(nèi)就能夠達(dá)到富集效率100%。檢測限與傳統(tǒng)的培養(yǎng)方法相比更低。魚骨結(jié)構(gòu)首次用于利用微流控芯片的氣溶膠中的病原微生物的富集,并顯示出了良好的富集效果。 在微流控富集研究的基礎(chǔ)上,我們開發(fā)了一種利用微流控免疫芯片技術(shù)對(duì)空氣氣溶膠中的結(jié)核桿菌進(jìn)行快速檢測的新的檢測裝置。該免疫反應(yīng)體系能夠成功捕獲結(jié)核分枝桿菌的特異性分泌蛋白Ag85B。這個(gè)反應(yīng)體系的原理系采用免疫夾心法對(duì)抗原進(jìn)行檢測。此法操作簡便、試劑用量節(jié)省。檢測時(shí)間比傳統(tǒng)的96孔板檢測ELISA檢測方法大大縮短。這種檢測方法同時(shí)兼顧敏感性和特異性。實(shí)驗(yàn)對(duì)比了微流控芯片上的ELISA反應(yīng)與一種利用免疫膠體金原理進(jìn)行檢測的商品化試劑盒,發(fā)現(xiàn)該法的檢測靈敏度更高,說明該法更適合于對(duì)空氣氣溶膠等病原微生物濃度較低的環(huán)境進(jìn)行檢測。 之后,論文又對(duì)空氣氣溶膠中的大腸桿菌進(jìn)行了基于微流控芯片的環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)的富集、快速檢測一體化的研究。結(jié)果顯示,所設(shè)計(jì)的富集——LAMP檢測微流控芯片實(shí)現(xiàn)了對(duì)空氣氣溶膠中的病原微生物大腸桿菌進(jìn)行從富集到快速LAMP檢測的一體化的目的。這一檢測裝置對(duì)空氣中的病原微生物大腸桿菌的富集和LAMP快速檢測提供了很高的可行性并表現(xiàn)出非常好的特異性以及靈敏度。大約十幾個(gè)大腸桿菌就能夠滿足檢測的需要,遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)方法的檢出限,與芯片上的ELISA方法相比也有更高的靈敏度,適合環(huán)境空氣中大腸桿菌的快速有效檢測。并且所設(shè)計(jì)的芯片模塊和檢測裝置在其他存在于環(huán)境氣溶膠中的病原微生物的檢測中也將能夠發(fā)揮較好的作用。
【圖文】：

反應(yīng)的發(fā)生。在LAMP的實(shí)時(shí)檢測中的焚光或池度增量通常是由光電二極管來檢測。圖4是一個(gè)基于末端獨(dú)度和焚光檢測的LAMP微反應(yīng)的例子。LAMP微反應(yīng)通過測量選定的超出背景值的終止信號(hào)的閾值時(shí)間(Tt)進(jìn)行進(jìn)一步量化得到。a bProb? set 2Dimension . , , . _? 」 4 ? s. Thin microchannelgradient bnd^e >Probe set 1 JProbe set 3J -?，

本文編號(hào)：2648226