食源性疾病是威脅全球公共衛(wèi)生的重要因素,對人類健康造成了嚴(yán)重的影響與危害。其中食源性致病菌是引起食源性疾病的主要原因。傳統(tǒng)的食源性致病菌檢測方法通常在操作步驟和過程上耗時耗力,且在靈敏度和特異性上都有一定的缺陷。因此,發(fā)展更為快捷方便、靈敏度高和特異性好的檢測方法對保障食品安全具有重要意義。表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)是一種具有高靈敏度的無損快速檢測技術(shù),基于拉曼“熱點”作用,制備具有良好SERS效應(yīng)的基底是SERS技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。選擇一種穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的SERS基底固態(tài)支撐材料應(yīng)用于食源性致病菌的快速檢測具有十分重要的意義。本研究以納米金顆粒作為SERS基底,以適配體作為識別分子。構(gòu)建基于適配體功能化聚二甲基硅氧烷(PDMS)-SERS檢測食源性致病菌的方法,并應(yīng)用于實際樣品檢測。主要工作內(nèi)容包括:首先,構(gòu)建一種基于適配體功能化PDMS膜“夾心式”檢測副溶血性弧菌的方法。首先利用食人魚溶液(piranha)以及3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)對PDMS膜表面進(jìn)行化學(xué)改性,并連接納米金顆粒制備得到Au-PDMS膜。然后,利用金硫鍵將適配體固定于Au-PDMS膜形成捕獲基底。同時,制備了拉曼信號分子巰基苯甲酸(4-MBA)與副溶血性弧菌適配體同時修飾的納米金顆粒作為信號分子探針。當(dāng)靶標(biāo)存在時,基于適配體與靶標(biāo)的特異性結(jié)合,形成“捕獲基底-靶標(biāo)-信號分子探針”的夾心結(jié)構(gòu),通過測定拉曼強(qiáng)度從而實現(xiàn)對副溶血性弧菌的檢測。結(jié)果表明,在最優(yōu)實驗條件下,副溶血性弧菌在1.2×10~2 cfu/mL~1.2×10~6 cfu/m L范圍內(nèi)與4-MBA在1592 cm~(-1)位移處的相對拉曼強(qiáng)度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系(y=544.68x-944.13,R~2=0.9948),最低檢測限為12 cfu/m L。將該方法應(yīng)用于實際蝦肉樣品檢測,結(jié)果與平板計數(shù)法的檢測結(jié)果無顯著差異,表明該方法準(zhǔn)確可靠。其次,構(gòu)建一種基于適配體免固定化Au-PDMS膜檢測副溶血性弧菌的方法。為進(jìn)一步提高檢測的便捷性,首先通過PDMS前聚體還原氯金酸制備Au-PDMS膜。接著將半胱胺通過金硫鍵連接于Au-PDMS膜使其表面帶正電荷。然后,將信號分子探針(4-MBA通過金硫鍵連接適配體修飾的納米金顆粒)通過靜電作用吸附于膜表面。當(dāng)靶標(biāo)存在時,基于適配體與靶標(biāo)的特異性結(jié)合,信號分子探針與靶標(biāo)特異性結(jié)合并從膜表面脫落,通過測定拉曼強(qiáng)度變化從而實現(xiàn)對副溶血性弧菌的檢測。結(jié)果顯示,在最優(yōu)實驗條件下,副溶血性弧菌在3.3×10~2 cfu/m L~3.3×10~6cfu/m L范圍內(nèi)和4-MBA在1592 cm~(-1)位移處的相對拉曼強(qiáng)度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系(y=650.78x-1063.2,R~2=0.9913),最低檢測限為33 cf u/m L。將該方法應(yīng)用于實際蝦肉樣品檢測,結(jié)果與平板計數(shù)法檢測的結(jié)果相比無顯著差異,表明該方法準(zhǔn)確可靠。最后,構(gòu)建一種基于適配體功能化PDMS膜同時檢測兩種致病菌的方法。首先,將兩種適配體通過金硫鍵固定在上述研究制備得到的Au-PDMS膜上,作為固態(tài)雙重捕獲基底。然后,制備4-MBA、尼羅藍(lán)A(NBA)分別修飾的兩種信號分子探針。當(dāng)靶標(biāo)存在時,基于適配體與靶標(biāo)的特異性結(jié)合,形成雙重“捕獲基底-靶標(biāo)-信號分子探針”的夾心結(jié)構(gòu),通過測定拉曼強(qiáng)度從而實現(xiàn)對雙靶標(biāo)的檢測。結(jié)果表明,在最優(yōu)實驗條件下,副溶血性弧菌在2.5×10~2 cfu/m L~2.5×10~6 cfu/m L范圍內(nèi)和4-MBA在1592 cm~(-1)位移處的相對拉曼強(qiáng)度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系(y=567.24x-485.86,R~2=0.9883),最低檢測限為25cfu/m L。鼠傷寒沙門氏菌在4.5×10~2 cfu/m L~4.5×10~6 cfu/mL范圍內(nèi)和NBA在592 cm~(-1)位移處的相對拉曼強(qiáng)度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系(y=324.57x-514.03,R~2=0.9892),最低檢測限為45 cfu/mL。將該方法應(yīng)用于實際蝦肉樣品檢測,結(jié)果與平板計數(shù)法檢測的結(jié)果相比無顯著差異,表明該方法準(zhǔn)確可靠。
【學(xué)位單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：R155.5
【部分圖文】：

測原理如圖 1-1 所示。傳統(tǒng)的電學(xué)信號作為轉(zhuǎn)換元件因其較用。相較于電化學(xué)法，光學(xué)法由于更易實現(xiàn)小型化、快速便于致病菌檢測的生物傳感器的研究應(yīng)用中。然而這些方法的但抗體的制備需要較高成本且不易儲存，使用起來有一定局、新技術(shù)被應(yīng)用于識別原件以及信號轉(zhuǎn)換元件，如寡核苷酸。

基于 ZnFe2O4/rGO 納米材料作為過氧化物模擬酶對鼠傷寒沙門氏菌的比色.1-2 Schematic of ZnFe2O4/rGO as a peroxidase mimetics for colorimetric detectyphimurium.增強(qiáng)拉曼光譜光譜的概述n 在 1928 年第一次發(fā)現(xiàn)了拉曼散射現(xiàn)象[65]，拉曼散射是一種非彈性單色光照射到分子表面時產(chǎn)生散射光，而其中小部分的散射光會改變光譜的波長，從而產(chǎn)生拉曼光譜[66-67]。拉曼光譜與紅外光譜光譜[68]，通過分子內(nèi)官能團(tuán)的振動產(chǎn)生譜圖。由于不同分子有著一種分子具有特定的拉曼光譜，這一特點就是拉曼光譜的指紋特對測得的分子官能團(tuán)的振動形式產(chǎn)生的拉曼光譜進(jìn)行對比，達(dá)到9]。但是，由于拉曼散射中分子的拉曼散射截面極小，最強(qiáng)的拉曼的千分之幾[70-71]，所以拉曼散射在本質(zhì)上信號強(qiáng)度極其微小，這發(fā)展和應(yīng)用。

圖 1-3 局域表面等離子體共振效應(yīng)Fig. 1-3 Illustration of the LSPR effect增強(qiáng)拉曼光譜基底的介紹與應(yīng)用ERS 研究的重點就是如何提高由表面等離子體共振效應(yīng)引起的局結(jié)構(gòu)表面具有強(qiáng)大的電場增強(qiáng)位置即 SERS 熱點[86]，所以當(dāng)前 S納米金屬材料作為 SERS 基底展開的[87]。納米金屬材料因其尺有獨特的光、電學(xué)以及物化性質(zhì)等特點，成為當(dāng)今使用最廣泛的 SS 增強(qiáng)基底有金屬納米溶膠，例如納米金顆粒[88]，納米銀顆粒[89金顆粒由于其制備方法簡單，性質(zhì)穩(wěn)定以及良好的生物相容性[90]廣泛的應(yīng)用在快速檢測小分子、金屬離子、蛋白質(zhì)、致病菌、核[91]。Joseph 等[92]利用納米金、納米銀作為 SERS 基底，分別使用甲基-2-巰基嘧啶和 2-硫尿嘧啶作為信號分子，實現(xiàn)對鼠傷寒沙門 : H7 及金黃色葡萄球菌的同時檢測。首先，將 SERS 基底分別與目標(biāo)菌存在時，相應(yīng)的拉曼信號分子會與之結(jié)合，產(chǎn)生拉曼增強(qiáng)度的檢測實現(xiàn)對致病菌的檢測。為了進(jìn)一步提高 SERS 檢測的靈

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前8條

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本文編號：2818234